РУҚА
22

Шешімі: Сопротивление спирали электроплитки

ОГЭ · Физика · Тапсырма 22 · Электрический ток и цепи
КүрделіФИПИ1F7008Толық шешім≈ 7 минутТалдау 5 қадам
Условие

Две спирали электроплитки с одинаковым сопротивлением соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 220 В. Чему равно сопротивление одной спирали плитки, если вода массой 1 кг закипела на этой плитке через 174 с? Начальная температура воды равна 20 °С, а КПД процесса равен 80%. (Полезной считается энергия, необходимая для нагревания воды.)

Тапсырманы ашып, өзіңіз шешіңіз
Дальше ответЕгер әлі шешіп жатсаңыз – кеңестерден бастаңыз: олар жауапқа жетелейді, бірақ оны ашпайды.
К подсказкам

Шешім по шагам

5 қадам
1

Вода нагревается от начальной температуры 20 °С до температуры кипения 100 °С. Полезная энергия равна количеству теплоты, полученному водой.

$$Q_\text{пол} = cm\Delta T$$
2

Изменение температуры воды равно 80 °С. Принимая удельную теплоёмкость воды равной $4200\ \text{Дж}/(\text{кг}\cdot{}°\text{С})$, получаем:

$$Q_\text{пол} = 4200 \cdot 1 \cdot (100 - 20) = 336000\ \text{Дж}$$
3

С учётом КПД процесса электрическая энергия, затраченная плиткой, равна:

$$\eta = \dfrac{Q_\text{пол}}{A},\qquad A = \dfrac{Q_\text{пол}}{\eta} = \dfrac{336000}{0{,}8} = 420000\ \text{Дж}$$
4

При последовательном соединении двух одинаковых спиралей общее сопротивление равно $2R$. Работа электрического тока за время $t$ определяется выражением:

$$A = Pt = \dfrac{U^2}{2R}t$$

Выразим сопротивление одной спирали и подставим данные тапсырма:

$$R = \dfrac{U^2t}{2A} = \dfrac{220^2 \cdot 174}{2 \cdot 420000} \approx 10\ \text{Ом}$$
Жауап

Сопротивление одной спирали равно $10\ \text{Ом}$.

Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать, что спирали соединены последовательно и общее сопротивление равно $2R$.

Использовать КПД как множитель при нахождении затраченной электрической энергии вместо выражения $A = Q_\text{пол}/\eta$.

Не учитывать нагрев воды от 20 °С до 100 °С.

Закрепить приёмВ теме «Электрический ток и цепи» ещё 207 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 22 ОГЭ, физика

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 5 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Электрический ток и цепи»: в ней 208 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.