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?
Giải chi tiết:
Nhiệt lượng mà ấm và nước nhận được khi đun sôi nước (phần năng lượng có ích) là:
Q=(c1m1+c2m2).(t1-t2) => Q=(0,5.880+2.4200).(100-20)=707200J
Gọi A là điện năng mà ấm đã tiêu thụ, hiệu suất của ấm là: H=
0,8
=> A=
= 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=
=> t=
=
= 884s ≈ 15phút
Vậy điện năng mà ấm điện đã tiêu thụ là A=884kJ và thời gian để đun sôi nước là t=15 phút.