Question

[Nguyễn Thành Nguyên]

Một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 2kg nước ở 25^oC. Muốn đun sôi lượng nước đó trong 20 phút thì ấm phải có công suất là bao nhiêu? Biết rằng nhiệt dung riêng của nước là C = 4200J/kg.K. Nhiệt dung riêng của nhôm là C₁ = 880J/kg.K và 30% nhiệt lượng toả ra môi trường xung quanh.

Answer 1

[Minh Hiền Trần]

Tóm tắt:

Nhôm m1 = 0,5kg

           c1 = 880J/kg.K

Nước m2 = 2kg

           c2 = 4200J/kg.K

t1 = 25⁰C

t2 = 100⁰C

t = 20' = 1200 s

Qhp = 30%.Q_tỏa

P (hoa) = ?

Giải:

Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25⁰C tới 100⁰C là:

Q1 = m1c1 ( t2 – t1 ) = 0,5.880.(100 – 25 ) = 33000 ( J )

Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25⁰C tới 100⁰C là:

Q2 = mc ( t2 – t1 ) = 2.4200.( 100 – 25 ) = 630000 ( J )

Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết:

Q = Q1 + Q2 = 663000 ( J ) (1)

Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút là:

\(H=\frac{Q}{Q_{tp}}\Rightarrow Q=Q_{tp}.H\)

mà Qtp = A = P.t => \(Q=H.P.t\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}\) (2)

 Tính hiệu suất: H = 100% - 30% = 70%

Từ ( 1 ) và ( 2 ) : P = \(\frac{Q}{H.t}=\frac{663000.100}{70.1200}=789,3\left(W\right)\)

Answer 2

[༺ ๖ۣۜPhạm ✌Tuấn ✌Kiệτ ༻]

Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của ấm nhôm từ 25^oC tới 100^oC là: 
\(Q_1=m_1.c_1\left(t_2-t_1\right)=0,5.880.100-25=33000\left(J\right)\)
Nhiệt lượng cần để tăng nhiệt độ của nước từ 25^oC tới 100^oC là: 

\(Q_2=m.c\left(t_2-t_1\right)=2.4200.\left(100-25\right)=630000\left(J\right)\)

Nhiệt lượng tổng cộng cần thiết: 
\(Q=Q_1+Q_2=33000+630000=663000\left(J\right)\) (1)

Mặt khác nhiệt lượng có ích để đun nước do ấm điện cung cấp trong thời gian 20 phút là: 
\(H=\frac{Q}{Q_{tp}}\Rightarrow Q=H.Q_{tp}\)

Ta lại có: \(Q_{tp}=A=P.t\)

\(\Rightarrow Q=H.P.t\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}\) (2)
Tính hiệu suất:

\(\text{H = 100% - 30% = 70%}\)
Từ (1) và (2) \(\Rightarrow P=\frac{Q}{H.t}=\frac{663000.100}{70.1200}=789,3\left(W\right)\)