Người ta dùng một nguồn nhiệt có công suất không đổi, sử dụng hiệu điện thế 220V để

Câu hỏi số 421810:

Vận dụng cao

Người ta dùng một nguồn nhiệt có công suất không đổi, sử dụng hiệu điện thế 220V để đun 2kg nước từ nhiệt

độ môi trường đến lúc nước sôi mất thời gian là T₀. Trong khi đun có một khoảng thời gian ngắn mất điện nên đường biểu diễn nhiệt độ của nước theo thời gian có dạng như hình 2. Biết nhiệt lượng nước thải ra môi trường tỷ lệ thuận với thời gian; nước có nhiệt dung riêng là 4200 J/kg.K.

Tìm T₀ và cường độ dòng điện qua nguồn nhiệt.

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:421810

Giải chi tiết

Từ đồ thị ta có:

+ Nhiệt độ của nước tăng từ \({20^0}C \to {45^0}C\) trong 5 (phút)

+ Nhiệt độ của nước tăng từ \({40^0}C \to {100^0}C\) trong thời gian \(\left( {{T_0} - 8} \right)\) (phút)

Suy ra: \(\dfrac{{100 - 40}}{{45 - 20}} = \dfrac{{{T_0} - 8}}{5} \Leftrightarrow \dfrac{{12}}{5} = \dfrac{{{T_0} - 8}}{5}\) (phút)

\( \Leftrightarrow 60 = 5{T_0} - 40 \Rightarrow {T_0} = 20\) (phút)

Từ phút thứ 5 đến phút thứ 8 nước hạ nhiệt độ từ \({45^0}C \to {40^0}C\)

Công suất tỏa nhiệt ra môi trường là:

\({P_2} = \dfrac{{{Q_{toa}}}}{t} = \dfrac{{2.4200.\left( {45 - 40} \right)}}{{\left( {8 - 5} \right).60}} = \dfrac{{700}}{3}\left( {J/s} \right)\)

Ta có: \({Q_{thu}} = {Q_{toa}} - {Q_{moi\,truong}} \Leftrightarrow 2.4200.\left( {100 - 20} \right) = U.I.t - {P_2}{T_0}\)

\( \Rightarrow I = \dfrac{{2.4200.\left( {100 - 20} \right) + {P_2}{T_0}}}{{U.t}}\)

Mà \(t = {T_0} - 8 + 5 = 17\,\left( {phut} \right)\) (Chỉ tính thời gian đun)

Vậy: \(I = \dfrac{{2.4200.\left( {100 - 20} \right) + \dfrac{{700}}{3}.20.60}}{{220.17.60}} = \dfrac{{140}}{{33}} = 4,24A\)

PH/HS 2K10 THAM GIA NHÓM ĐỂ CẬP NHẬT ĐIỂM THI, ĐIỂM CHUẨN MIỄN PHÍ!

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com Đầy đủ khoá học các bộ sách: Kết nối tri thức với cuộc sống; Chân trời sáng tạo; Cánh diều. Lộ trình học tập 3 giai đoạn: Học nền tảng lớp 9, Ôn thi vào lớp 10, Luyện Đề. Bứt phá điểm lớp 9, thi vào lớp 10 kết quả cao. Hoàn trả học phí nếu học không hiệu quả. PH/HS tham khảo chi tiết khoá học tại: Link