Частные вопросы курса физики. Александров В.Н - 135 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МПГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

134
0
1
2 4 6 8 10
I, A
0.5
Рис. 7.16
Зависимость КПД (
полнполезн
/PPη
) источника от силы тока I приведена на
рис. 7.16.
Задача 7.8. На плитке мощностью 0,5 кВт стоит чайник, в который налит
1 л воды при температуре 16
о
С. Вода в чайнике закипела
через 20 мин после включения плитки. Какое количество
теплоты потеряно при этом нагревании воды?
Анализ и решение
Работа электрического тока А была затрачена на нагревание воды до
кипения и потери на нагрев чайника, на теплообмен с атмосферой и т.д.
Величину тепловых потерь Q
пот
найдем из выражения:
Q
пот
= А – Q
,
(1)
где Q
– количество теплоты, необходимое для того, чтобы вода в чайнике
нагрелась до 100
о
С.
.
Учтем, что работа А, совершенная током за время t, находится из закона
Джоуля-Ленца
A = P·t, (2)
а теплота Q равна:
Q
= ст∆Т = сρV∆Т, (3)
где с – удельная теплоемкость,
- плотность и V - объем воды; ∆Т = Т
2
– Т
1
.
Подставив (2) и (3) в (1), рассчитаем Q
пот
:
Q
пот
= 0,5∙10
3
∙20∙60 – 4,19∙10
3
∙10
3
∙10
-3
∙84 = 2,5∙10
5
Дж. 
     Зависимость КПД ( η  Pполезн /Pполн ) источника от силы тока I приведена на
рис. 7.16.

            
             1




            0.5




              0            2         4          6         8        10
                                                                        I, A


                                         Рис. 7.16

    Задача 7.8. На плитке мощностью 0,5 кВт стоит чайник, в который налит
                1 л воды при температуре 16о С. Вода в чайнике закипела
                через 20 мин после включения плитки. Какое количество
                теплоты потеряно при этом нагревании воды?
                              Анализ и решение
    Работа электрического тока А была затрачена на нагревание воды до
кипения и потери на нагрев чайника, на теплообмен с атмосферой и т.д.
Величину тепловых потерь Qпот найдем из выражения:
                                      Qпот = А – Q,                            (1)
где Q – количество теплоты, необходимое для того, чтобы вода в чайнике
нагрелась до 100оС..
    Учтем, что работа А, совершенная током за время t, находится из закона
Джоуля-Ленца
                                         A = P·t,                              (2)
а теплота Q равна:
                                      Q = ст∆Т = сρV∆Т,                        (3)
где с – удельная теплоемкость,  - плотность и V - объем воды; ∆Т = Т2 – Т1.
     Подставив (2) и (3) в (1), рассчитаем Qпот :
                  Qпот = 0,5∙103∙20∙60 – 4,19∙103∙103∙10-3∙84 = 2,5∙105 Дж.




134

Страницы