Bài 3: Dùng bếp điện loại 220V – 1000W được sử dụng ở hiệu điện thế 220V để đun sôi 5 lít nước ở nhiệt độ ban đầu t1(oC ) . Nhiệt độ sôi của nước là to2 = 100oC . Hiệu suất của bếp là 80%. Nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Thời gian đun sôi nước là 35 phút . a. Tính tiền điện phải trả cho việc đun nước này. Biết giá mỗi kWh là 1200 đồng. b . Nhiệt độ ban đầu của nước là bao nhiêu?
Hãy nhập câu hỏi của bạn vào đây, nếu là tài khoản VIP, bạn sẽ được ưu tiên trả lời.
a) Khối lượng nước cần đun \(m=DV=2,5.1=2,5\left(kg\right)\)
Nhiệt lượng \(Q_{nc}=mc\Delta t=2,5.4200.80=840000\left(J\right)\)
Công suất \(P=\dfrac{Q_{nc}}{t}=\dfrac{840000}{14.60+35}=960\left(W\right)\)
Hiệu suất của bếp là \(H\%=\dfrac{P}{P_{tp}}.100\%=\dfrac{960}{1000}.100\%=96\%\)
b) Điện năng tiêu thụ trong 1 ngày là \(Q'=\dfrac{2Q}{H}=\dfrac{2.840000}{0,96}=1750000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần dùng trong 30 ngày là \(Q_{tp}=1750000.30=52500000\left(J\right)\) \(=14,583\left(kWh\right)\)
Số tiền điện phải đóng là \(Q_{tp}.800=21875\) (đồng)
\(H=\dfrac{Q_{thu}}{Q_{toa}}100\%=>Q_{toa}=\dfrac{Q_{thu}}{H}100\%=\dfrac{mc\Delta t}{H}100\%=\dfrac{2\cdot4200\cdot75}{85}100\%=741176,4706\left(J\right)\)Ta có: \(Q_{toa}=A=Pt=>t=\dfrac{Q_{toa}}{P}=\dfrac{741176,4706}{1000}\approx741,2\left(s\right)\)
Ta có: \(Q'=2Q=2\cdot\left(2\cdot4200\cdot75\right)=1260000 \left(J\right)=0,35\)kWh
\(=>T=Q'\cdot1284=0,35\cdot30\cdot1284=13482\left(dong\right)\)
Giải:
V=2l=2.10−3m3
a) Khối lượng nước cần đun:
m=DV=1000.2.10−3=2 (kg)
Qci=mc(t−t0)=2.4200.(100−20)=672000 (J)
Nhiệt lượng do bếp điện tỏa ra:
H=Qci/ Qtp
→ Qtp=Qci/H= 672000/ 80%=840000 (J)
Vì bếp được nối với HĐT U=Udm=220V nên P=Pdm=800W
Thời gian đun sôi nước:
Qtp=PtQtp=Pt
→ t=Qtp/P = 840000/ 800=1050 (s)=17,5 ph
b) Điện trở của dây dẫn:
R=U2dm/Pdm = 2202800 =60,5 (Ω)
Tiết diện dây điện trở:
S=πR2=πd2/4=3,14.10−8 (m2)
Chiều dài dây dẫn:
R=ρl/S
→ l= RS/ρ = 60,5.3,14.10-8 / 5.10-7=3,7994 (m)
Chu vi của lõi sứ:
C=Dπ=0,0628 (m)
Số vòng dây của bếp điện trên:
n=l/C= 3,7994/ 0,0628= 60,5 (vòng)
Nhiệt lượng để đun sôi 2kg nước: \(Q_{thu}=m.c\left(t'-t\right)=2.4200.\left(100-25\right)=630000J\)
Nhiệt lượng bếp tỉa ra: \(H=\dfrac{Q_{thu}}{Q_{toa}}.100\%\Rightarrow Q_{toa}=\dfrac{Q_{thu}}{H}.100\%=\dfrac{630000}{90}.100\%=700000J\)
Thời gian đun sôi nước: \(t=\dfrac{A}{P}=\dfrac{700000}{1000}=700s\)
Nhiệt lượng toàn phần của bếp là:
Q = A = Pt = 1000 . 11,49 = 11490 (J)
Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước là:
Ta có: \(h=\dfrac{Q_i}{Q}.100\%\)⇒\(Q_i=\dfrac{H.Q}{100}=\dfrac{11490.90}{100}=10341\)(J)
Khối lượng nước đem đun là:
Ta có: Qi = m.c.Δt
hay 10341 = m . 4200 . (100 - 25)
⇔ m = \(\dfrac{10341}{4200.75}\)≈0,03(kg)=0,03(lit)
Nhiệt lượng toàn phần của bếp: \(Q_{toa}=A=Pt=1000.11,40=11400J\)
Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước: \(H=\dfrac{Q_{thu}}{Q_{toa}}.100\%\Rightarrow Q_{thu}=\dfrac{Q_{toa}.H}{100}=\dfrac{11400.90}{100}=10260J\)
Khối lượng nước: \(Q_{thu}=m.c.\Delta t\Leftrightarrow10260=m.4200\left(100-25\right)\)
\(\Rightarrow m=\dfrac{10260}{4200.75}\simeq0,03l=0,03kg\)
Tóm tắt: \(U_b=220V;P_b=1000W; U=200V;t_0=20^oC\)\(;H=90\%\)
\(c=4200J/kg.K;t=15min=900s\)
\(m_n=?\)
Lời giải chi tiết:
Điện trở bếp: \(R_b=\dfrac{U_b^2}{P_b}=\dfrac{220^2}{1000}=48,4\Omega\)
Dòng điện qua bếp: \(I=\dfrac{U}{R_b}=\dfrac{200}{48,4}=\dfrac{500}{121}A\)
Điện năng bếp tiêu thụ: \(A=UIt=200\cdot\dfrac{500}{121}\cdot900=\dfrac{9\cdot10^7}{121}J\)
Hiệu suất bếp là \(90\%\) nên:
\(H=\dfrac{Q_i}{A}\Rightarrow Q_i=H\cdot A=90\%\cdot\dfrac{9\cdot10^7}{121}=\dfrac{81\cdot10^6}{121}J\)
Lượng nước cần đun sôi: \(Q_i=mc\left(t_2-t_1\right)\)
\(\Rightarrow m=\dfrac{Q_i}{c\left(t_2-t_1\right)}=\dfrac{81\cdot10^6}{4200\cdot\left(100-20\right)}=\dfrac{3375}{14}kg\approx241,1kg\)
\(\Rightarrow V=241,1l\)
a)Nhiệt lượng cần thiết đun sôi nước:
\(Q_i=mc\left(t_2-t_1\right)=2\cdot4200\cdot\left(100-20\right)=672000J\)
Điện trở bếp: \(R=\dfrac{U^2}{P}=\dfrac{220^2}{1000}=48,4\Omega\)
Dòng điện qua bếp: \(I=\dfrac{U}{R}=\dfrac{220}{48,4}=\dfrac{50}{11}A\)
Nhiệt lượng để bếp toả ra:
\(Q=RI^2t=48,4\cdot\left(\dfrac{50}{11}\right)^2\cdot20\cdot60=1200000J\)
Hiệu suất bếp: \(H=\dfrac{Q_i}{Q}\cdot100\%=\dfrac{672000}{1200000}\cdot100\%=56\%\)
b)Điện năng tiêu thụ trong 30 ngày là:
\(A=1200000\cdot30\cdot3600=1,296\cdot10^{11}J=36000kWh\)
Tiền điện phải trả: \(T=36000\cdot800=28800000\left(đồng\right)\)
a. \(A=Pt=1000\cdot\dfrac{35}{60}=\dfrac{1750}{3}Wh=\dfrac{7}{12}kWh\)
\(\Rightarrow T=A\cdot1200=\dfrac{7}{12}\cdot1200=700\left(dong\right)\)
b. \(Q_{toa}=A=Pt=1000\cdot35\cdot60=2100000\left(J\right)\)
\(H=\dfrac{Q_{thu}}{Q_{toa}}100\%\Rightarrow Q_{thu}=Q_{toa}\cdot H\cdot100\%=2100000\cdot80\%\cdot100\%=1,68\cdot10^{10}\left(J\right)\)\(Q_{thu}=mc\left(t'-t''\right)\Leftrightarrow1,68\cdot10^{10}=5\cdot4200\cdot\left(t'-100\right)\Leftrightarrow800000=t'-100\Rightarrow t'=800100\left(s\right)\)Câu b mình thấy hơi kỳ bởi nếu áp dụng PTCBN thì nó sẽ ra kết quả khác là 200 độ thì mik nghĩ là cách PTCBN sẽ đúng hơn thì nếu sử dụng PTCBN thì b chỉ cần cho Q thu = Q tỏa = A = 2100000(J) rồi lm như ở trên là đc nhé!
Uhm, bạn sửa lại giúp mình chỗ câu b cuối đơn vị là độ chứ không phải s nhé!