Контрольные задания > В электрическом чайнике мощностью 400 Вт можно за 20 минут вскипятить 1 литр воды, имеющей начальную температуру 20 °С. Плотность воды равна 1000 кг/м³, её удельная теплоёмкость с = 4200 Дж/(кг.°С). 1) Какое количество теплоты выделяется нагревателем за счет протекания через него электрического тока при кипячении данной порции воды? 2) Какое количество теплоты нужно передать данной порции воды для того, чтобы она закипела? 3) Какая часть теплоты, выделяющейся нагревателем, тратится на нагрев воды? Ответ приведите в процентах. Напишите полное решение этой задачи.
Вопрос:

В электрическом чайнике мощностью 400 Вт можно за 20 минут вскипятить 1 литр воды, имеющей начальную температуру 20 °С. Плотность воды равна 1000 кг/м³, её удельная теплоёмкость с = 4200 Дж/(кг.°С). 1) Какое количество теплоты выделяется нагревателем за счет протекания через него электрического тока при кипячении данной порции воды? 2) Какое количество теплоты нужно передать данной порции воды для того, чтобы она закипела? 3) Какая часть теплоты, выделяющейся нагревателем, тратится на нагрев воды? Ответ приведите в процентах. Напишите полное решение этой задачи.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение: Сначала найдем общее количество теплоты, выделенное нагревателем, затем количество теплоты, необходимое для нагрева воды, и определим их соотношение в процентах.

Решение:

  1. Какое количество теплоты выделяется нагревателем?
    Мощность нагревателя P = 400 Вт, время нагрева t = 20 минут = 1200 секунд.
    Количество теплоты, выделенное нагревателем, можно найти по формуле: \[Q = P \cdot t\] Подставляем значения: \[Q = 400 \cdot 1200 = 480000 \text{ Дж} = 480 \text{ кДж}\]
  2. Какое количество теплоты нужно передать воде, чтобы она закипела?
    Масса воды m = 1 литр = 1 кг (так как плотность воды 1000 кг/м³).
    Начальная температура воды T₁ = 20 °C, конечная температура T₂ = 100 °C.
    Удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C).
    Количество теплоты, необходимое для нагрева воды, можно найти по формуле: \[Q_{\text{воды}} = m \cdot c \cdot (T₂ - T₁)\] Подставляем значения: \[Q_{\text{воды}} = 1 \cdot 4200 \cdot (100 - 20) = 4200 \cdot 80 = 336000 \text{ Дж} = 336 \text{ кДж}\]
  3. Какая часть теплоты, выделяющейся нагревателем, тратится на нагрев воды?
    Чтобы найти, какая часть теплоты тратится на нагрев воды, нужно разделить количество теплоты, необходимое для нагрева воды, на общее количество теплоты, выделенное нагревателем, и умножить на 100%: \[\text{Процент} = \frac{Q_{\text{воды}}}{Q} \cdot 100\%\] Подставляем значения: \[\text{Процент} = \frac{336000}{480000} \cdot 100\% = \frac{336}{480} \cdot 100\% = 0.7 \cdot 100\% = 70\%\]

Ответ: 1) 480 кДж; 2) 336 кДж; 3) 70%

ГДЗ по фото 📸