Электрокипятильник поместили в сосуд, содержащий 400 г воды при температуре $20 ^{\circ}C$ и включили в сеть напряжением 220 В. Через 20 мин спираль выключили. Сколько воды выкипело? Сопротивление электрокипятильника = 160 Ом, а КПД — 75%.
💡 Пошаговый разбор и решение:
В кипятильнике выполняется работа током, равна
$A= $\frac{U ^2 \tau}{R}$ = $\frac{220 ^2 \cdot 1200}{160}$ =363000Дж$
Причем вода получает количество теплоты
$Q=\eta A=0,75 \cdot 363000=272250Дж$
Вода нагревается, получив количество теплоты $Q_1=mc ( t_к - t_1 )$ Часть воды выкипает, получив количество теплоты $Q_2=m_пL$ Тогда получаем уравнение:
$mc ( t_к - t_1 ) + m_пL=Q$
откуда найдем массу полученного пара:
$m_п= $\frac{Q - mc ( t_к - t_1 )}{L}$ = $\frac{272250 - 0,4 \cdot 4200 \cdot ( 100 - 20 )}{2,3 \cdot 10 в степени 6}$ \approx 0,060кг = 60г$
Ответ: 60 г.
$A= $\frac{U ^2 \tau}{R}$ = $\frac{220 ^2 \cdot 1200}{160}$ =363000Дж$
Причем вода получает количество теплоты
$Q=\eta A=0,75 \cdot 363000=272250Дж$
Вода нагревается, получив количество теплоты $Q_1=mc ( t_к - t_1 )$ Часть воды выкипает, получив количество теплоты $Q_2=m_пL$ Тогда получаем уравнение:
$mc ( t_к - t_1 ) + m_пL=Q$
откуда найдем массу полученного пара:
$m_п= $\frac{Q - mc ( t_к - t_1 )}{L}$ = $\frac{272250 - 0,4 \cdot 4200 \cdot ( 100 - 20 )}{2,3 \cdot 10 в степени 6}$ \approx 0,060кг = 60г$
Ответ: 60 г.
Правильный ответ:
60 г
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 104883 • Задание №9
На границу раздела воздух — прозрачное вещество падает луч света (из вещества) под углом падения $альфа$ $ле...
ID 103304 • Задание №5
На рисунке приведены графики зависимости координаты от времени для двух тел: А и В, движущихся по прямой, вдол...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями) | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №22 по предмету Физика:
ID 168325
Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью υ1 = 200 м/с, пробивает ее и вылетает из нее с...
ID 168326
Стальной осколок, падая без начальной скорости с высоты 500 м, имел у поверхности земли скорост...
ID 168327
С высоты 2 м вертикально вниз бросают мяч. Абсолютно упруго отразившись от горизонтальной повер...
ID 168328
Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью υ1, пробивает ее и вылетает со скоростью υ2 =...
ID 168329
Металлический шар упал с высоты h = 26 м на свинцовую пластину массой m2 = 1 кг и остановился. ...