В электрочайнике с сопротивлением нагревательного элемента 12,1 Ом находится некоторая масса воды при 20 °С. Электрочайник включили в сеть с напряжением 220 В и забыли выключить. Какова масса воды, находившейся в чайнике, если при КПД, = м 60%, через 11 мин вода полностью выкипела?
💡 Пошаговый разбор и решение:
Работа электрического тока $A= \frac{U ^2 \tau}{R}$ частично идет на нагревание воды $Q_1=cm ( t_к - t )$ и на обращение воды в пар $Q_2=mL$
Тогда КПД нагревателя равен
$\eta= \frac{Q_1 + Q_2}{A}$
$\eta= \frac{R ( cm ( t_к - t ) + mL )}{U ^2 \tau}$
Откуда находим массу воды:
$m= $\frac{\eta U ^2 \tau}{R ( c ( t_к - t ) + L )}$ = $\frac{0,6 \cdot 220 ^2 \cdot 660}{12,1 \cdot ( 4200 \cdot 80 + 2,3 \cdot 10 в степени 6 )}$ \approx 0,6кг$
Ответ: 0,6 кг.
Тогда КПД нагревателя равен
$\eta= \frac{Q_1 + Q_2}{A}$
$\eta= \frac{R ( cm ( t_к - t ) + mL )}{U ^2 \tau}$
Откуда находим массу воды:
$m= $\frac{\eta U ^2 \tau}{R ( c ( t_к - t ) + L )}$ = $\frac{0,6 \cdot 220 ^2 \cdot 660}{12,1 \cdot ( 4200 \cdot 80 + 2,3 \cdot 10 в степени 6 )}$ \approx 0,6кг$
Ответ: 0,6 кг.
Правильный ответ:
0,6 кг
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 107104 • Задание №19
[рис.] На рисунке изображен термометр, показывающий температуру в комнате в градусах Цельсия. Чему равна абсол...
ID 108564 • Задание №25
[рис.] Электрическая цепь состоит из источника питания с ЭДС $\mathcalE = 10В$ и внутренним сопротивлением $r ...
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. ...