Một dây xoắn của ấm điện có tiết diện 0.40 mm², chiều dài 8m. Tính thời gian cần thiết để đun sôi 2 lít nước từ 25℃ nếu hiệu điện thế được đặt ở hai đầu dây xoắn là 220V. Biết hiệu suất của ấm là 80%, điện trở suất của chất làm dây xoắn là 5,4 . 10-⁵ Ω, nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg . K

$\text{Tóm tắt :}$ 

$\\$ `S = 0,4mm^2`

$\\$` l = 8m`

$\\$` p = 5,4. 10^-5 Omega.m`

$\\$ `m = 2kg`

$\\$ `Deltat^o = 100 - 25 = 75`

$\\$` c = 4200J//kg.K`

$\\$ `U = 220V`

$\\$ `H = 80%`

$\\$ ______________________________________________

$\\$ `t = ?`

$\\$ Đáp án + giải thích các bước giải : 

$\\$ Nhiệt lượng trên lí thuyết để đun sôi nước là :
$\\$ `A_i = Q = mcDeltat^o = 2. 4200.75 = 630000(J)`

$\\$ Vì hiệu suất chỉ đạt `80%` 

$\\$ `->` Nhiệt lượng trên thực tế để đun sôi nước là :

$\\$ `A = A_i/(80%) = 630000/(80%) = 787500(J)`

$\\$ Điện trở của ấm là :
$\\$ `R = p.l/S = 5,4.10^-5 . 8/(0,4.10^-6) = 1080(Omega)`

$\\$ `->` Công suất của ấm là :
$\\$` mathcalP = U^2/R = 220^2/1080 ~~ 44,8(W)`

$\\$ `->` Thời gian cần thiết để đun sôi 2 lít nước từ  `25^oC` là :

$\\$ `t = A/mathcalP = 787500/(44,8) ~~ 17572(s)`