Bếp điện có ghi \(220V - 800W\) được nối với hiệu điện thế \(220\,\,V\) được dùng để đun

Câu hỏi số 437401:

Vận dụng cao

Bếp điện có ghi \(220V - 800W\) được nối với hiệu điện thế \(220\,\,V\) được dùng để đun sôi \(2\,\,lit\) nước từ \({20^0}C\). Biết hiệu suất sử dụng bếp là \(H = 80\% \) và nhiệt dung riêng của nước \(c = 4200\,\,J/kg.K\).

a. Tìm thời gian đun sôi nước.

b. Biết dây điện trở có đường kính \(d = 0,2\,\,mm\), điện trở suất \(\rho = {5.10^{ - 7}}\,\,\Omega .m\) được quấn trên một lõi sứ cách điện hình trụ có đường kính \(D = 2\,\,cm\). Tính số vòng dây của bếp điện trên.

A. \(a.\,\,17,5\,\,phut;\,\,b.\,\,160,5\,\,vong\)

B. \(a.\,\,7,5\,\,phut;\,\,b.\,\,60,5\,\,vong\)

C. \(a.\,\,17,5\,\,phut;\,\,b.\,\,65\,\,vong\)

D. \(a.\,\,17,5\,\,phut;\,\,b.\,\,60,5\,\,vong\)

Đáp án đúng là: D

Quảng cáo

Xem lời giải

Câu hỏi:437401

Phương pháp giải

Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước: \({Q_i} = mc\Delta t\)

Nhiệt lượng bếp điện tỏa ra: \({Q_{tp}} = P.t\)

Hiệu suất của bếp: \(H = \dfrac{{{Q_i}}}{{{Q_{tp}}}}.100\% \)

Tiết diện của dây dẫn tròn: \(S = \pi {R^2} = \dfrac{{\pi {d^2}}}{4}\)

Điện trở của dây kim loại: \(R = \rho \dfrac{{\rm{l}}}{S}\)

Chu vi của lõi sứ: \(C = \pi D\)

Số vòng dây của bếp điện: \(n = \dfrac{{\rm{l}}}{C}\)

Giải chi tiết

a. \(2\,\,lit\) nước có khối lượng là: \(m = 2\,\,\left( {kg} \right)\)

Nhiệt lượng cần cung cấp để nước sôi là:

\({Q_i} = mc\Delta t = 2.4200.\left( {100 - 20} \right) = 672000\,\,\left( J \right)\)

Nhiệt lượng bếp tỏa ra trong thời gian đun sôi nước là:

\({Q_{tp}} = P.t = 800.t\,\,\left( J \right)\)

Hiệu suất của bếp là:

\(H = \dfrac{{{Q_i}}}{{{Q_{tp}}}}.100\% \Rightarrow 80\% = \dfrac{{672000}}{{800t}}.100\% \Rightarrow t = 1050\,\,\left( s \right) = 17,5\,\,\left( {phut} \right)\)

b. Tiết diện của dây dẫn là:

\(S = \dfrac{{\pi {d^2}}}{4} = \dfrac{{\pi .{{\left( {0,{{2.10}^{ - 3}}} \right)}^2}}}{4} = \pi {.10^{ - 8}}\,\,\left( {{m^2}} \right)\)

Điện trở của dây bếp điện là:

\(P = \frac{{{U^2}}}{R} \Rightarrow R = \dfrac{{{U^2}}}{P} = \dfrac{{{{220}^2}}}{{800}} = 60,5\,\,\left( \Omega \right)\)

Mà \(R = \rho \dfrac{{\rm{l}}}{S} \Rightarrow 60,5 = {5.10^{ - 7}}.\dfrac{{\rm{l}}}{{\pi {{.10}^{ - 8}}}} \Rightarrow {\rm{l}} = 1,21\pi \,\,\left( m \right)\)

Chu vi của lõi sứ là:

\(C = \pi D = \pi .0,02 = 0,02\pi \,\,\left( m \right)\)

Số vòng dây của bếp điện là:

\(n = \dfrac{{\rm{l}}}{C} = \dfrac{{1,21\pi }}{{0,02\pi }} = 60,5\,\,\left( {vong} \right)\)

Đáp án cần chọn là: D

Tham Gia Group Dành Cho Học Sinh Lớp 9 - Ôn Thi Vào Lớp 10

Câu hỏi trước Câu tiếp theo

>> Học trực tuyến lớp 9 và Lộ trình UP10 trên Tuyensinh247.com . Học online tại nhà cũng giáo viên giỏi từ trường TOP đầu cả nước. 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. Phụ huynh và học sinh tham khảo chi tiết khoá học tại: Link