Global EE

Работа и Мощность… — Задание Физика 8 Класс №00049997

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Работа и Мощность Тока

№2. Задание без номера

ID: 00049997

За какое время на электроплитке можно нагреть до кипения $1\text{ кг}$ воды, взятой при температуре $20\ {}^\circ\text{С}$, если при напряжении $220\text{ В}$ сила тока в ней $5\text{ А}$? Потерями энергии пренебречь.

Удельная теплоёмкость воды $4200$ Дж/(кг·°С), температура кипения воды $100\ {}^\circ\text{С}$.

Ответ дайте в минутах, округлив до целых.

Источник: Сборник дидактических материалов Пёрышкина

Решение

Плитка берёт энергию у тока, а вода её забирает и теплеет. Потерь нет, поэтому вся работа тока идёт в воду. Вот главное равенство задачи: работа тока равна теплоте нагрева.

Сколько теплоты нужно воде? Температура растёт от $20$ до $100$ °С, то есть на $80$ °С:

$$Q=cm\Delta t=4200\cdot 1\cdot 80=336\,000\text{ Дж}.$$

Сколько энергии плитка даёт за секунду? Это её мощность:

$$P=UI=220\cdot 5=1100\text{ Вт}.$$

Заметь: каждая секунда приносит $1100\text{ Дж}$, значит, время — это вся нужная энергия, разделённая на эту порцию:

$$t=\dfrac{Q}{P}=\dfrac{336\,000}{1100}\approx 305\text{ с}\approx 5\text{ мин}.$$

Сверка: за $5\text{ мин}=300\text{ с}$ плитка отдаст $1100\cdot 300=330\,000\text{ Дж}$, это очень близко к нужным $336\,000\text{ Дж}$.

Ответ

5
Другие задания по теме «Работа и Мощность Тока» (8)