Термодинамика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00007100

Задание №22. Комбинированная расчётная задача

Термодинамика + Электричество

№2. Задание 22

ID: 00007100

Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипения 2,2 кг воды, начальная температура которой 10 °С. Сила тока в нагревателе 7 А, КПД нагревателя равен 45%. Чему равно напряжение в электрической сети? Ответ дайте в вольтах.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

m = 2,2 кг t₁ = 10 °C, t₂ = 100 °C → Δt = 90 °C τ = 20 мин = 1200 с I = 7 А η = 0,45 c = 4200 Дж/(кг·°C)

Найти:

U ⠀

Решение:

Полезная теплота (нагрев воды до кипения):

Q_\text{пол} = cm\Delta t = 4200 \cdot 2{,}2 \cdot 90 = 831\,600 \text{ Дж}

КПД нагревателя:

\eta = \frac{Q_\text{пол}}{W_\text{эл}} = \frac{Q_\text{пол}}{UI\tau}

Откуда напряжение:

U = \frac{Q_\text{пол}}{\eta \cdot I \cdot \tau} = \frac{cm\Delta t}{\eta \cdot I \cdot \tau} = \frac{4200 \cdot 2{,}2 \cdot 90}{0{,}45 \cdot 7 \cdot 1200}

U = \frac{831\,600}{3780} = 220 \text{ В}

\boxed{U = 220 \text{ В}}

Ответ

220

Видеоразбор

Другие задания по теме «Термодинамика + Электричество» (8)