РУҚА
22

Шешімі: Испарение воды электрокипятильником

ОГЭ · Физика · Тапсырма 22 · Жылу процестері және машиналар
КүрделіФИПИBBD2ACТолық шешім≈ 8 минутТалдау 6 қадам
Условие

Электрокипятильник поместили в сосуд, содержащий 400 г воды при температуре 20 °С, и включили в сеть напряжением 220 В. Через 20 мин спираль выключили. Сколько воды выкипело? Сопротивление электрокипятильника равно 160 Ом, а КПД — 75%.

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

Шешімін қадамдап көрсету

6 қадам
1

Найдём мощность электрокипятильника:

$$P = \dfrac{U^2}{R} = \dfrac{220^2}{160} = 302{,}5\ \text{Вт}$$
2

За время $t = 20\ \text{мин} = 1200\ \text{с}$ кипятильник потребляет электрическую энергию:

$$E = Pt = 302{,}5 \cdot 1200 = 363000\ \text{Дж}$$
3

С учётом КПД полезная энергия, переданная воде, равна:

$$Q_{\text{пол}} = \eta E = 0{,}75 \cdot 363000 = 272250\ \text{Дж}$$
4

Количество теплоты, необходимое для нагревания $m = 0{,}4\ \text{кг}$ воды от $20\ ^\circ\text{C}$ до $100\ ^\circ\text{C}$:

$$Q_1 = cm\Delta T = 4200 \cdot 0{,}4 \cdot (100 - 20) = 134400\ \text{Дж}$$
5

На испарение воды остаётся энергия:

$$Q_2 = Q_{\text{пол}} - Q_1 = 272250 - 134400 = 137850\ \text{Дж}$$

Используя удельную теплоту парообразования воды $L = 2{,}3 \cdot 10^6\ \text{Дж/кг}$, найдём массу выкипевшей воды:

$$m_{\text{исп}} = \dfrac{Q_2}{L} = \dfrac{137850}{2{,}3 \cdot 10^6} \approx 0{,}060\ \text{кг} = 60\ \text{г}$$
Жауап

Выкипело примерно 60 г воды.

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

Где здесь ошибаются

Не учитывать КПД электрокипятильника.

Напрямую делить всю полезную энергию на удельную теплоту парообразования, не вычитая энергию нагревания воды до кипения.

Использовать время в минутах вместо секунд.

Не переводить массу воды из граммов в килограммы при расчёте количества теплоты.

Закрепить приёмВ теме «Жылу процестері және машиналар» ещё 104 тапсырма — жауабымен және дәл осындай талдауымен.
Жаттығу

Тапсырманы қалай шешу керек 22 ОГЭ, физика

Бұл есептің талдауы келесіге бөлінген: 6 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Жауап есептеулердің жанында келтірілген, олардың орнына емес.

Задача из темы «Жылу процестері және машиналар»: в ней 105 задач, и у каждой есть такой же разбор. Тіркеу қажет емес.