Решите, пожалуйста, задачу по физике!

Question

Дан 1 ответ

Правильный ответ

Дано:
$d=0,2 \ _M_M =0,0002 \ _M \\ l=1 \ _M \\ \rho=110\cdot 10^{-8} \ O_M\cdot _M \\ V=1,5 \ _\Lambda = 0,0015 \ {_M}^3 \\ T_0=25 \ кC \\ T = 100 \ кC$
$c=4200$ Дж/кг·°С - удельная теплоёмкость воды
$U=220 \ B$
$p=1000 \ \frac{_K_\Gamma}{{_M}^3}$ - плотность воды
─────────────────────────────────────────────────
Найти:
$зt= \ ?$
─────────────────────────────────────────────────
Решение:
Закон Джоуля-Ленца:
$Q1=I^2\cdot R\cdot зt= \frac{U^2}{R}\cdot зt$
Энергия (тепло) которое потребуется для нагревания воды:
$Q_2=c\cdot m\cdot (T-T_0)$
По условию: - Всё тепло идёт на нагревание воды т.е. потерь тепла нету
$Q_1=Q_2$
$\frac{U^2}{R}\cdot зt=c\cdot m\cdot (T-T_0)$
Где сопротивление проводника распишем как:
$R=\rho\cdot \frac{l}{S} =\rho\cdot \frac{l}{ \frac{ \pi\cdot d^2}{4} } =\rho\cdot \frac{4\cdot l}{ \pi\cdot d^2 }$
Тогда:
   $\frac{U^2}{\rho\cdot \frac{4\cdot l}{ \pi\cdot d^2 }}\cdot зt=c\cdot m\cdot (T-T_0) \\ \frac{ \pi\cdot d^2\cdot U^2}{\rho\cdot4\cdot l}}\cdot зt=c\cdot m\cdot (T-T_0)$
Массу через плотность и объём:
$m=p\cdot V$

Получим:
$\frac{ \pi\cdot d^2\cdot U^2}{\rho\cdot4\cdot l}}\cdot зt=c\cdot p\cdot V\cdot (T-T_0)$
Откуда время закипания чайника:
$зt= \frac{c\cdot p\cdot V\cdot (T-T_0)}{ \frac{ \pi\cdot d^2\cdot U^2}{\rho\cdot4\cdot l}}} = \frac{c\cdot p\cdot V\cdot (T-T_0)\cdot \rho\cdot4\cdot l}{ \pi\cdot d^2\cdot U^2}}}$
Вычислим:
$зt= \frac{4200\cdot 1000\cdot 0,0015\cdot (100-25)\cdot 110\cdot 10^{-8}\cdot 4\cdot1 }{3,14\cdot 0,0002^2\cdot 220^2} \approx 342 \ (c)=5,7 \ (_Mu_H)$
─────────────────────────────────────────────────
Ответ: б

WiLdToNnY_zn (74.8k баллов) 09 Май, 18