Нагревание воды электрической спиралью
В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключённая к источнику напряжением 5 В. За какое время калориметр с водой нагреется на $12\ ^\circ\mathrm{C}$, если потери энергии в окружающую среду составляют 20%?
Дайте развернутый ответ. Удельная теплоёмкость воды $c_\text{в} = 4200\ \mathrm{Дж/(кг\cdot ^\circ C)}$, удельная теплоёмкость алюминия $c_\text{Al} = 920\ \mathrm{Дж/(кг\cdot ^\circ C)}$.
Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить
| В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключённая к источнику напряжением 5 В. За какое время калориметр с водой нагреется на 12 ºC, если потери энергии | ||
| |
Это задание с развёрнутым решением: ответом считается шешімнің барысын жазу, жол емес. Шешімді қағазға жазып, салыстырыңыз с разбором — там каждый шаг с обоснованием.
Талдауды ашу1Мягкая — с чего смотретьдеңгей 1 из 3
Какое количество теплоты необходимо для нагревания воды и алюминиевого калориметра?
2Жетекші — қандай сандарды есептеудеңгей 2 из 3
Используйте $Q = (m_\text{в}c_\text{в} + m_\text{Al}c_\text{Al})\Delta t$ и $P = \dfrac{U^2}{R}$. Из-за потерь полезная энергия составляет 80% энергии электрического тока.
3Тікелей — іс жүзінде шешімдеңгей 3 из 3
Сначала найдите $Q = 6600\ \mathrm{Дж}$, затем учтите потери: $A = \dfrac{Q}{0{,}8} = 8250\ \mathrm{Дж}$. Мощность спирали $P = 12{,}5\ \mathrm{Вт}$, поэтому $t = \dfrac{A}{P} = 660\ \mathrm{с}$.