Электроплитка включина в сеть напряжением 220 В. Вода массой 1 кг , имеющая начальную температуру 20, налитая в алюминиеваю кастрюлю массой 500 г, закипела на этой электроплитке через 93,2 с. Чему равно сопротивление спирали электроплитки? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь.

1

Ответы и объяснения

  • IZUBR
  • светило науки
2013-05-30T17:05:19+00:00

Это Проверенный ответ

×
Проверенные ответы содержат надёжную, заслуживающую доверия информацию, оценённую командой экспертов. На "Знаниях" вы найдёте миллионы ответов, правильность которых подтвердили активные участники сообщества, но Проверенные ответы - это лучшие из лучших.

Дано:

U=220 В.

m=1 кг.

m2=0,5 кг.

t1=20 град. Цельсия.

t2=100 град. Цельсия.

dT=93,2 секунды.

R=?
_____

Решение:
Кол-во теплоты, выделившееся в электроплитке идет на нагревание воды, то есть:
Q1=Q2;\\

Q1 - согласно закону Джоуля - Ленца будет равно:
Q1=I^2*R*dT;\\

Q2 - кол-во теплоты, которое затратится на нагревание 1 кг воды до 100 град. Цельсия.

И да, я ошибся изначально. Кастрюля то, увы, тоже будет нагреватся. Так что, получаем:

Q2=c1*m1*(t2-t1)+c2*m2*(t2-t1);;\\

I - силу тока, в первой формуле преобразуем согласно закону Ома:
I^2=(\frac{U}{R})^2;\\

Приравниваем, получаем:

\frac{U^2}{R}*dT=c1*m1*(t2-t1)+c2*m2*(t2-t1));\\

\frac{U^2}{R}*dT=c1*m1*(t2-t1)+c2*m2*(t2-t1)

R=\frac{U^2*dT}{c1*m1*(t2-t1)+c2*m2*(t2-t1)};\\

с2=900 Дж/(Кг*С).

Считаем:

R=(220^2*93,2)/(4200*1*(100-20)+0,5*900*(100-20))=12,1 Ом.

Ответ: R=12,1 Ом.