Сколько воды можно нагреть от 30 °С до кипения, за 5 мин включив его в сеть, если спираль чайника рассчитана на силу тока 5 А, а ее сопротивление равно 44 Ом? Потерями энергии пренебречь. удельная теплоемкость воды С=4200Дж/(кг ºК)
Физика 9 класс Количество теплоты удельная теплоёмкость.
Решение:
Q = c m ∆t,
Q = I² R t,
где Q — количество теплоты, необходимое для нагревания воды; с — удельная теплоёмкость воды; m — масса воды; ∆t — изменение температуры (разница между начальной и конечной температурой); I — сила тока; R — сопротивление спирали чайника; t — время.
Из этих формул следует:
c m ∆t = I² R t.
Отсюда можно выразить массу воды:
m = I² R t / c * (t₂ - t₁),
где t₁ — начальная температура воды (30 °С), а t₂ — конечная температура (100 °C).
Подставим значения в формулу:
m = 5² 44 300 / 4200 * (100 - 30) ≈ 1,12 кг.
Ответ: за 5 минут можно нагреть до кипения 1,12 килограмма воды.