Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Через какое время τ он вскипятит 1 литр воды с начальной температурой

Условие

Для изготовления кипятильника использовали проволоку длиной l = 1 м и поперечным сечением S = 0,05 мм² с удельным сопротивлением ρ = 1,2 · 10⁻⁶ Ом · м. Кипятильник включили в сеть с синусоидальным напряжением, неизменное эффективное (действующее) значение которого равно U = 220 В. Через какое время τ он вскипятит 1 литр воды с начальной температурой t₁ = 20 ºС в отсутствие потерь теплоты?

Ответ

Ответ и полный разбор откроются после входа

Посмотреть ответ

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Сопротивление кипятильника по формуле, выражающей эту величину через удельное сопротивление, длину и поперечное сечение проволоки, равно R=ρlS=1,2⋅10−610,05⋅10−6=24ОмR=\rho \frac{l}{S} =1,2 \cdot 10^{-6} \frac{1}{0,05 \cdot 10^{-6}} =24Ом Согласно закону Джоуля-Ленца, средняя мощность, выделяемая кипятильником при его подключении к сети переменного тока, эффективное (действующее) значение напряжения у которой U = 220 В, равна P=U2R=220224≈2017ВтP= \frac{U^{2}}{R} = \frac{220^{2}}{24} \approx2017Вт В пренебрежении потерями теплоты вся эта мощность будет расходоваться на нагревание воды в течение искомого времени τ.

Осталось ещё 1 шаг

  1. Используя выражение для количества теплоты…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Электродинамика (расчетная задача высокого»