Một ấm điện bằng nhôm trên vỏ có ghi 220V-1000W, khối lượng ấm là m1= 0,5 kg, được mắc vào nguồn có hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước có nhiệt độ ban đầu 200°C. Hiệu suất cùa ấm điện là 80%. Biết nhiệt dung riêng của nhôm và nước lần lượt là c1= 880 J/kg.độ, c2= 4200 J/kg.độ; khối lượng riêng của nước là D = 1000 kg/m3. Tính điện năng mà ấm điện đã tiêu thụ khi đun nước và thời gian để đun sôi lượng nước trên?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiNhiệt lượng mà ấm và nước nhận được khi đun sôi nước (phần năng lượng có ích) là: \(Q = ({c_1}{m_1} + {c_2}{m_2}).({t_1} - {t_2}){\rm{ }} = > {\rm{ }}Q = \left( {0,5.880 + 2.4200} \right).\left( {100 - 20} \right) = 707200J\)
Gọi A là điện năng mà ấm đã tiêu thụ, hiệu suất của ấm là: \(H = \;\;\frac{Q}{A} = 0,8 \Rightarrow A = \frac{Q}{H}\; = {\rm{ }}884000J = 884kJ\)
Vì hiệu điện thế đặt vào ấm bằng hiệu điện thế định mức nên công suất tiêu thụ của ấm bằng công suất định mức.Ta có \(P = \;\;\frac{A}{t} \Rightarrow {\rm{ }}t = \;\frac{A}{P}\; = \;\frac{{884000}}{{1000}}\; = {\rm{ }}884s\; \approx {\rm{ }}15phut\)
Vậy điện năng mà ấm điện đã tiêu thụ là A=884kJ và thời gian để đun sôi nước là t=15 phút.
