Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,4kg chứa 2kg nước ở 20 độ C

Giải SBT Vật lí 11 Bài 25: Năng lượng và công suất điện

Câu 25.15 trang 63 SBT Vật Lí 11: Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,4kg chứa 2kg nước ở ${20}^{\circ }\text{C}.$Muốn đun sôi lượng nước đó trong 16 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là c = 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng của nhôm là c₁ = 880 J/kg.K và 27,1% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh.

Lời giải:

Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 20°C tới 100°C là:

$Q_1=m_1{c}_1\left(t_2-t_1\right)$ = 0,4.880(100-20) = 28160 J

Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 20°C tới 100°C là:

$Q_2=mc\left(t_2-t_1\right)$ = 2.4200(100-20) = 672000J

Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết: $Q=Q_1+Q_2=700160\text{J}$ (1)

Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 16 phút là: Q = HPt (2)

Từ (1) và (2): $\text{P}=\frac{Q}{Ht}=\frac{700160.100}{(100-27,1).960}\approx 1000W$.