Câu 7 : trên một ấm điện có ghi 220v-800w cùng mắc vào hiệu điện thế 220v. a) tính điện trở của thiết bị trên b) dùng ấm điện để đun sối 2kg nước ở nhiệt độ 20 độ C. hỏi sau bao lâu nước sôi ( 100 độ C ). biết hiệu suất của ấm là 80%, nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K c) nếu đun được 12 phút với các điều kiện như trên thì bị ngắt điện. tính nhiệt độ của nước ở thời điểm đó. d) nếu gấp đôi dây điện trở này lại có chiều dài l'=l/2, s'=2s và mắc vào nguồn điện có hiệu điện thế 220v để đun lượng nước đó vs các điều kiện như trên thì sau bao lâu nước sôi ?

Đáp án:

 ....

Giải thích các bước giải:

A> điện trở: 
\(R = \frac{{{U^2}}}{P} = \frac{{{{220}^2}}}{{800}} = 60,5\Omega \)

b>Nhiệt lượng nước cần để đun sôi 2 kg nước: 
\({Q_n} = m.c.\Delta t = 2.4200.(100 - 20) = 672kJ\)

nhiệt lượng bếp tỏa ra: 
\({Q_t} = \frac{{{Q_n}}}{H} = \frac{{{{672.10}^3}}}{{80\% }} = 840kJ\)

THời gianc cần: 
\({Q_t} = P.t =  > t = \frac{{{{840.10}^3}}}{{800}} = 1050s\)

c> nhiệt lượng bếp tỏa ra trước khi ngắt điện
\({Q_t} = P.t = 800.12.60 = 576kJ\)

ấm nhận được: 
\({Q_n} = {Q_t}.H = {576.10^3}.80\%  = 460,8kJ\)

Nhiệt độ nước: 
\({Q_{nc}} = m.c.\Delta t =  > t - 20 = \frac{{460,{{8.10}^3}}}{{2.4200}} =  > t = {75^0}C\)

d> Điện trở lúc sau: 
\(R = \rho \frac{l}{S} =  > R' = \rho .\frac{{l'}}{{S'}} = \rho \frac{{\frac{l}{2}}}{{2s}} = \frac{R}{4}\)

nhiêt lượng bếp tỏa ra: 
\({Q_t} = 840kJ\)

Thời gian đun: \({Q_t} = 840kJ = \frac{{{U^2}}}{{R'}}.t =  > {840.10^3} = \frac{{{{220}^2}}}{{\frac{{60,5}}{4}}}.t =  > t = 262,5s\)