Нагрев воды электрочайником
Электрочайник мощностью $2{,}4\ \text{кВт}$, рассчитанный на максимальное напряжение $240\ \text{В}$, включают в сеть напряжением $120\ \text{В}$. За какое время $600\ \text{г}$ воды с начальной температурой $18\ ^\circ\text{C}$ можно довести до кипения, если КПД чайника в этом случае равен $82\%$?
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| Электрочайник мощностью 2,4 кВт, рассчитанный на максимальное напряжение 240 В, включают в сеть напряжением 120 В. За какое время 600 г воды с начальной температурой 18 ?С можно довести до кипения, если КПД чайника в этом случае равен 82%?
| ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается запись хода решения, а не строка. Напишите решение на бумаге и сравните с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Открыть разбор1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3
Сначала определите мощность чайника при напряжении $120\ \text{В}$, учитывая, что сопротивление нагревателя постоянно.
2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3
Используйте зависимости $P = \dfrac{U^2}{R}$ и $Q = mc\Delta T$. Полезное тепло связано с электрической энергией формулой $Q = \eta Pt$.
3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3
При понижении напряжения в $2$ раза мощность уменьшится в $4$ раза: $P = 2{,}4\ \text{кВт} \cdot \left(\dfrac{120}{240}\right)^2 = 0{,}6\ \text{кВт}$. Затем найдите $t = \dfrac{mc(100-18)}{\eta P}$.