Дано:
tt = 5 мин = 300 с
mm = 0.2 кг
T_1T
1
= 14°C
T_2T
2
= 100°C -- температура кипения воды
II = 2 А
cc = 4200 Дж/(кг·°С) -- удельная теплоемкость воды
Найти:
U=?U=?
Чтобы нагреть воду массой mm от температуры T_1T
1
до температуры T_2T
2
необходимо затратить количество теплоты равное:
Q = mc \Delta T = mc(T_2 - T_1)Q=mcΔT=mc(T
2
−T
1
) .
С другой стороны, по закону Джоуля-Ленца при прохождении тока II в электрокипятельнике за время tt выделяется следующее количество теплоты:
Q = IUtQ=IUt .
Приравняв полученные выражения можем выразить необходимое напряжение:
\begin{lgathered}mc(T_2 - T_1) = IUt\\ U = \dfrac{mc(T_2 - T_1)}{It}\end{lgathered}
mc(T
2
−T
1
)=IUt
U=
It
mc(T
2
−T
1
)
Проведем численный расчет:
U = \dfrac{0.2 \cdot 4200 \cdot (100-14)}{2 \cdot 300} = \dfrac{72240}{600} =120.4 \; \text{B}U=
2⋅300
0.2⋅4200⋅(100−14)
=
600
72240
=120.4B
ответ: 120.4 В.
4. Яка різниця потенціалів між точками однорідного електричного поля, розташованими на відстані 0,3 м, якщо напруженість електричного поля – 6 В/м?
А) 0,05 В; Б) 1,8 В; В) 20 В; Г) 12 В.
5. Ємність конденсатора дорівнює 5 мкФ. До нього послідовно приєднали такий же конденсатор. Який заряд має батарея конденсаторів при напрузі 4 В?
А) 10 мкКл; Б) 20 мкКл; В) 40 мкКл; Г) 80 мкКл.
8. Визначте енергію плоского конденсатора з площею пластин 0,15 см2, заповненого шаром діелектрика завтовшки 0,5 см та з діелектричною проникністю 2, який заряджений до різниці потенціалів 400 В?
