Trên một ấm điện dùng để đun nước có ghi 220v-484w người ta ấm điện này ở hđt 200v để đun sôi 4 lít nước từ 30 độC A. Tính điện trở và cường độ dòng điện qua ấm điện lúc đó B. Sau 25 phút nước trong ấm điện đã sôi chưa ? C. Nếu dùng ấm điện trên ở hđt 220v thì sao 20phút có thể đun sôi bao nhiêu lít nước từ 30 độ C

Đáp án:

\({\text{a)}}\,\,{\text{100}}\,\,{\text{\Omega ;}}\,\,{\text{2}}\,\,{\text{A;}}\,\) b) sau 25 phút nước trong ấ chưa sôi; c) 1,97 lít.

Giải thích các bước giải:

a) Điện trở của ấm điện là:

\(R = \frac{{{U_{dm}}^2}}{{{P_{dm}}}} = \frac{{{{220}^2}}}{{484}} = 100\,\,\left( \Omega  \right)\)

Cường độ dòng điện qua ấm là:

\(I = \frac{U}{R} = \frac{{200}}{{100}} = 2\,\,\left( A \right)\)

b) Nhiệt lượng nước thu vào để sôi là:

\({Q_{thu}} = mc\Delta t = 4.4200.\left( {100 - 30} \right) = 1,{176.10^6}\,\,\left( J \right)\)

Thời gian đun sôi nước là:

\(t = \frac{{{Q_{thu}}}}{P} = \frac{{{Q_{thu}}}}{{U.I}} = \frac{{1,{{176.10}^6}}}{{200.2}} = 2940\,\,\left( s \right) = 49\) (phút)

Vậy sau 25 phút nước trong ấm điện chưa sôi.

c) Nếu dùng ấm ở hiệu điện thế 220V, nhiệt lượng ấm tỏa ra trong 20 phút là:

\(Q = {P_{dm}}.t' = 484.20.60 = 580,{8.10^3}\,\,\left( J \right)\)

Nhiệt lượng ấm tỏa ra chính là nhiệt lượng dùng để đun sôi nước:

\(Q = m'c\Delta t \Rightarrow m' = \frac{Q}{{c\Delta t}} = \frac{{580,{{8.10}^3}}}{{4200.\left( {100 - 30} \right)}} = 1,97\,\,\left( {kg} \right) \sim 1,97\,\,\left( {lit} \right)\)