Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаВопрос:
2) Кипятильник мощностью 2 кВт смог нагреть тонкостенное ведро с водой лишь до 50 °С. За какое время после выключения кипятильник остынет до 49 °С? Масса воды равна 5 кг, удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг· °С). Ответ запишите в секундах.
Ответ:
Краткое пояснение: Чтобы найти время остывания, используем формулу теплообмена и известные параметры.
Дано:
- P = 2 кВт = 2000 Вт
- ΔT = 50 °C - 49 °C = 1 °C
- m = 5 кг
- c = 4200 Дж/(кг·°C)
Найти: t - ?
Решение:
Шаг 1: Запишем формулу для количества теплоты, отданного водой при остывании:
\[Q = mc\Delta T\]Шаг 2: Запишем формулу для мощности:
\[P = \frac{Q}{t}\]Шаг 3: Выразим время t из формулы мощности:
\[t = \frac{Q}{P}\]Шаг 4: Подставим формулу количества теплоты в формулу времени:
\[t = \frac{mc\Delta T}{P}\]Шаг 5: Подставим значения и вычислим время:
\[t = \frac{5 \cdot 4200 \cdot 1}{2000} = \frac{21000}{2000} = 10.5 \text{ с}\]Ответ: 10.5 с
Похожие
- теплота уходит на тепловые потери в окружающую среду. Тогда мощность кипятильника равна мощности тепловых потерь при остывании воды на Д = 1°С. Учитывая, что Рt = Q, a Q = mсі, находим время остывания: Ответ: 42.
- У Ивана Петровича перегорела нагревательная спираль в паяльнике, который был рассчитан на напряжение 12 В. Для ремонта паяльника Ивану Петровичу требуется изготовить новую проволочную спираль. В своём ящике с инструментами он нашёл кусок нихромовой проволоки длиной 50 см и площадью поперечного сечения 0,055 мм². Удельное сопротивление нихрома равно 1,1 Ом·мм²/м. 1) Чему равно сопротивление найденного куска проволоки? 2) Оказалось, что при такой площади поперечного сечения проволоки, чтобы она нагрелась до необходимой температуры, равной 400 °С, по ней должен течь ток силой не менее 0,74 А. При силе тока в 1,5 А проволока такого поперечного сечения перегорает. Удастся ли починить паяльник с помощью найденного куска проволоки? Ответ подтвердите расчётами. 3) Кусок какой длины необходимо отрезать от найденной проволоки, для того чтобы исправленный с его помощью паяльник обладал максимальной мощностью и при этом проволока не перегорала? Напишите полное решение этой задачи.
- 2) Для ремонта электрического нагревателя, рассчитанного на напряжение 24 В, требуется изготовить спираль из медной проволоки. В наличии имеется кусок медной проволоки длиной 2 м и площадью поперечного сечения 0,1 мм². Удельное сопротивление меди р = 0,017 Ом·мм²/м. 1. Чему равно сопротивление найденного куска проволоки? 2. Нагреватель должен работать при силе тока не менее 1,5 А, но при силе тока более 3 А проволока перегорает. Удастся ли использовать данный кусок проволоки для ремонта нагревателя? Ответ подтвердите расчётами. 3. Какой длины необходимо взять проволоку, чтобы нагреватель работал с максимальной допустимой мощностью, но проволока не перегорала?
- 3) Для самодельного электрического камина, работающего от напряжения 220 В, требуется нихромовая спираль. Имеется кусок нихромовой проволоки длиной 5 м и площадью поперечного сечения 0,2 мм². Удельное сопротивление нихрома р = 1,1 Ом·мм²/м. 1. Найдите сопротивление всей имеющейся проволоки. 2. Камину требуется мощность не менее 500 Вт, но проволока перегорает, если сила тока превышает 2,5 А. Подойдёт ли имеющаяся проволока для изготовления спирали? Ответ подтвердите расчётами. 3. Какую длину проволоки нужно взять, чтобы камин работал с максимально возможной безопасной мощностью?
