Một bếp điện loại 220V - 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 lít nước có nhiệt độ ban đầu là 25°C, nhiệt dung riêng của nước 4200J/kg.K. Hiệu suất của quá trình đun là 85%. a. Tính nhiệt lượng nước thu vào để sôi? b. Tính thời gian đun sôi lượng nước nói trên.

Đáp án:

$\begin{array}{l} a)\,\,\,{Q_{ci}} = 630\,000\,\left( J \right)\\ b)\,\,\,t = 741,18s \approx 12,35phut \end{array}$

Giải thích các bước giải:

Tóm tắt:

$\begin{array}{l} U = 220V\\ P = 1000W\\ m = 2kg\\ {t_0} = {25^0}C\\ c = 4200J/kg.K\\ H = 85\% \\ a)\,\,{t_{soi}} = {100^0}C;{Q_{ci}} = ?\\ b)\,t = ? \end{array}$

Giải:

a)

Nhiệt lượng nước thu vào để sôi là:

$\begin{gathered}   {Q_{ci}} = m.c.\Delta t = m.c.\left( {{t_{soi}} - {t_0}} \right) \hfill \\    \Rightarrow {Q_{ci}} = 2.4200.\left( {100 - 25} \right) = 630{\mkern 1mu} 000{\mkern 1mu} \left( J \right) \hfill \\  \end{gathered}$

b) 

Gọi t là thời gian đun sôi lượng nước nói trên.

Lượng điện năng bếp tiêu thụ để đun sôi nước là:

${Q_{tp}} = P.t = 1000.t\,\,\left( J \right)$

Hiệu suất của quá trình đun là 85%. Ta có:

$H = \frac{{{Q_{ci}}}}{{{Q_{tp}}}}.100\%  = 85\%  \Leftrightarrow \frac{{630\,000\,}}{{1000.t}} = 0,85 \Rightarrow t = 741,18s$

Vậy để đun sôi lượng nước trên cần $t = 741,18s \approx 12,35phut$