Tính thời gian cần thiết khi bếp điện được sử dụng đúng hiệu điện thế định mức?

Tóm tắt

U_đm = 220V ; P_đm = 1000W

m = 250g = 0,25kg ; t₁ = 25^oC

t₂ = 100^oC ; H = 85%

c = 4200J/kg.K ; L = 2,3.10⁶J/kg

-----------------------------------------------

a) U = 220V

t = ?

b) U' = 190V

t' = ?

Giải

Điện trở của bếp điện là: \(R=\dfrac{U_{đm}^2}{P_{đm}}=\dfrac{220^2}{1000}=48,4\left(\Omega\right)\)

Nhiệt lượng cần cung cấp để đun m = 0,25kg ở t₁ = 25^oC đến khi sôi ở t₂ = 100^oC là:

\(Q_1=m.c.\left(t_2-t_1\right)=0,25.4200.\left(100-25\right)=78750\left(J\right)\)

Nhiệt lượng cần để làm cho m = 0,25kg nước sôi bay hơi hoàn toàn là:

\(Q_2=L.m=2,3.10^6.0,25=575000\left(J\right)\)

Tổng nhiệt lượng cần cung cấp cho m = 0,25kg là:

\(Q=Q_1+Q_2=78750+575000=653750\left(J\right)\)

a) Khi hoạt động trong HĐT bằng với HĐT định mức thì công suất của bếp điện bằng công suất định mức. Với hiệu suất 85% thì công suất để sinh ra điện năng chỉ có 850W.

Coi như toàn bộ điện năng bếp sinh ra đều chuyển hóa thành nhiệt năng.

Thời gian bếp cần để tỏa ra lượng nhiệt năng đun sôi và bay hơi lượng nước là:

\(t=\dfrac{Q}{P}=\dfrac{653750}{850}=\dfrac{13075}{17}\left(s\right)=12'49s\)

b) Khi U' = 190V thì công suất của bếp điện là:

\(P=\dfrac{U'^2}{R}=\dfrac{190^2}{48,4}=745,868\left(W\right)\)

Với hiệu suất 85% thì công suất để sinh ra điện năng chỉ có 633,988W.

Thời gian bếp cần để tỏa ra lượng nhiệt năng đun sôi và bay hơi lượng nước là:

\(t'=\dfrac{Q}{P'}=\dfrac{653750}{633,988}=1031,171\left(s\right)\approx17'11s\)

(Kết quả xấp xỉ thôi)

Tóm tắt: ( R₁ nt R₂ ) // R₃

R₁ = 15\(\Omega\)

R₂ = 16\(\Omega\)

R₃ = 30\(\Omega\)

U_AB = 45V

_________________________

a) R_tđ = ?

b) I₁ , I₂ , I₃ , U₁ , U₂ , U₃ = ?

Giải:

a) Giá trị điện trở tương đương là:

R_tđ = \(\dfrac{R_{12}.R_3}{R_{12}+R_3}=\dfrac{\left(R_1+R_2\right).R_3}{R_1+R_2+R_3}\)

= \(\dfrac{\left(15+16\right).30}{15+16+30}\approx15,25\)\(\Omega\)

b) Cường độ dòng điện qua mạch chính là:

I = \(\dfrac{U_{AB}}{R_{tđ}}=\dfrac{45}{15,25}\approx2,96\)A

....