За какое время можно нагреть 3 литра воды на 88 градусов в электрическом чайнике при напряжении в сети 220 В и силе тока 2,4 А?

Физика 9 класс Электрические цепи и теплообмен нагрев воды электрический чайник время нагрева 3 литра воды 88 градусов напряжение 220 В сила тока 2,4 А физика нагрева расчёт времени нагрева Новый

Чтобы решить эту задачу, нам нужно определить, сколько энергии потребуется для нагрева воды, а затем узнать, сколько времени нам потребуется для этого, зная мощность чайника.

Шаг 1: Рассчитаем массу воды.

• Объем воды = 3 литра = 3 кг (поскольку 1 литр воды имеет массу примерно 1 кг).

Шаг 2: Рассчитаем количество энергии, необходимое для нагрева воды.

Для нагрева воды мы используем формулу:

Q = m * c * ΔT

где:

• Q - количество теплоты (энергия), необходимое для нагрева, в джоулях;
• m - масса воды в килограммах (3 кг);
• c - удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/(кг·°C));
• ΔT - изменение температуры (в нашем случае 88 градусов).

Подставляем значения в формулу:

Q = 3 * 4200 * 88

Теперь вычислим Q:

• Q = 3 * 4200 * 88 = 1118400 Дж.

Шаг 3: Рассчитаем мощность электрического чайника.

Мощность P чайника можно найти по формуле:

P = U * I

где:

• U - напряжение в сети (220 В);
• I - сила тока (2,4 А).

Подставляем значения:

P = 220 * 2,4 = 528 Вт.

Шаг 4: Теперь можем найти время, необходимое для нагрева воды.

Время t можно найти по формуле:

t = Q / P

Подставляем значения:

t = 1118400 / 528

Теперь вычислим t:

• t ≈ 2115 секунд.

Шаг 5: Переведем время в более удобные единицы.

2115 секунд = 35 минут и 15 секунд (поскольку 1 минута = 60 секунд).

Ответ: Время, необходимое для нагрева 3 литров воды на 88 градусов, составляет примерно 35 минут и 15 секунд.