Номер 8, страница 57 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2020 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: фиолетовый
ISBN: 978-5-09-097-598-8
Популярные ГДЗ в 11 классе
Законы постоянного тока. Задачи для повторения - номер 8, страница 57.
№8 (с. 57)
Условие. №8 (с. 57)
скриншот условия

8. В электрический чайник налили 2 л воды при температуре 15 °С. Через сколько минут вода в чайнике закипит, если мощность чайника 1,2 кВт, а КПД — 80 %?
Решение. №8 (с. 57)
Дано:
$V = 2 \text{ л} = 2 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$
$t_1 = 15 \text{ °C}$
$P = 1,2 \text{ кВт} = 1200 \text{ Вт}$
$\eta = 80 \% = 0,8$
$t_2 = 100 \text{ °C}$ (температура кипения воды)
$c = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}}$ (удельная теплоемкость воды)
$\rho = 1000 \frac{кг}{\text{м}^3}$ (плотность воды)
Найти:
$\tau$ - ? (в минутах)
Решение:
1. Найдем количество теплоты ($Q_{полезн}$), необходимое для нагревания воды от начальной температуры $t_1$ до температуры кипения $t_2$.
Сначала определим массу воды ($m$) через ее объем ($V$) и плотность ($\rho$):
$m = \rho \cdot V = 1000 \frac{кг}{\text{м}^3} \cdot 2 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 2 \text{ кг}$
Теперь рассчитаем необходимое количество теплоты по формуле:
$Q_{полезн} = c \cdot m \cdot (t_2 - t_1)$
$Q_{полезн} = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot \text{°C}} \cdot 2 \text{ кг} \cdot (100 \text{ °C} - 15 \text{ °C}) = 4200 \cdot 2 \cdot 85 = 714000 \text{ Дж}$
2. Это количество теплоты является полезной работой ($A_{полезн}$), которую совершает чайник. Коэффициент полезного действия (КПД) связывает полезную работу с полной работой ($A_{полн}$), совершенной нагревательным элементом:
$\eta = \frac{A_{полезн}}{A_{полн}} = \frac{Q_{полезн}}{A_{полн}}$
Полная работа электрического тока определяется мощностью чайника ($P$) и временем его работы ($\tau$):
$A_{полн} = P \cdot \tau$
3. Подставим выражение для полной работы в формулу КПД и выразим время $\tau$:
$\eta = \frac{Q_{полезн}}{P \cdot \tau}$
$\tau = \frac{Q_{полезн}}{\eta \cdot P}$
4. Подставим числовые значения и вычислим время в секундах:
$\tau = \frac{714000 \text{ Дж}}{0,8 \cdot 1200 \text{ Вт}} = \frac{714000}{960} = 743,75 \text{ с}$
5. Переведем время из секунд в минуты, разделив на 60:
$\tau_{мин} = \frac{743,75}{60} \approx 12,4 \text{ мин}$
Ответ: вода в чайнике закипит примерно через 12,4 минуты.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 11 класс, для упражнения номер 8 расположенного на странице 57 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2020 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №8 (с. 57), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.