Мощность, рассеиваемая на нагрузке с R = 44 Ом при токе I = 5 А равна P = I^2*R; Теплота, выделившаяся на нагрузке, равна Q = P*t = I^2*R*t. С другой стороны, нам требуется количество теплоты, которое нагреет m = 1.5 кило воды c удельной теплоёмкостью C = 4200 от начальной температуры T1 = 23 до температуры кипения T2=100 : Q = C*m*(T2 - T1) Приравняем то количество теплоты, что выделится на электроплитке к тому количеству теплоты, которое поглотится при нагреве воды (нам же сказали, что потери учитывать не нужно). C*m*(T2 - T1) = I^2*R*t. Решая уравнение относительно t получим: t = (C*m*(T2 - T1))/(I^2*R) = 4200*1.5*77/(25*44) = 441 сек (7,4 минут)
Запишем формулу кинетической энергии в малекулярной физике . Нам неизвестна температура, её мы выражаем из уравнения Менделеева-Клайперона ⇒ из данной формулы выражаем температуру ⇒ подставив данную формулу в формулу кинетической энергии
R - универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К.
P = I^2*R; Теплота, выделившаяся на нагрузке, равна
Q = P*t = I^2*R*t.
С другой стороны, нам требуется количество теплоты, которое нагреет m = 1.5 кило воды c удельной теплоёмкостью C = 4200 от начальной температуры T1 = 23 до температуры кипения T2=100 :
Q = C*m*(T2 - T1)
Приравняем то количество теплоты, что выделится на электроплитке к тому количеству теплоты, которое поглотится при нагреве воды (нам же сказали, что потери учитывать не нужно).
C*m*(T2 - T1) = I^2*R*t.
Решая уравнение относительно t получим:
t = (C*m*(T2 - T1))/(I^2*R) = 4200*1.5*77/(25*44) = 441 сек (7,4 минут)
Запишем формулу кинетической энергии в малекулярной физике . Нам неизвестна температура, её мы выражаем из уравнения Менделеева-Клайперона ⇒ из данной формулы выражаем температуру ⇒ подставив данную формулу в формулу кинетической энергии
R - универсальная газовая постоянная = 8,31 Дж/моль*К.
k - постоянная Больцмана = 1,38*10⁻²³ Дж/К.
V - объём = 1 м³.
p - давление = 1,5*10⁵ Па.
N - число малекул = 2*10²⁵.
Na - число авагадро = 6*10²³ моль₋₁
Подставляем численные данные и вычисляем ⇒
Джоуль.
ответ: Дж.