Một ấm đun nước 220V - 1000W được mắc vào hiệu điện thế 220V

Đề bài: Một ấm đun nước 220V - 1000W được mắc vào hiệu điện thế 220V.

a, Tính điện trở của dây đốt nóng và cường độ dòng điện định mức của ấm.

b, Dây đốt nóng được làm từ một sợi dây niken tiết diện $0,1m{m}^2$ . Tính độ dài dây đó.

c, Tính thời gian cần thiết để đun 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu ${20}^{o}C$ đến đến lúc nước sôi. Biết hiệu suất của quá trình đun nước là 80%.

d, Tính điện năng hao phí trong thời gian đun nước trên theo đơn vị KWh.

e, Tính tiền điện phải trả trong 1 tháng (30 ngày). Nếu mỗi đun 2 lít nước. Điện trở suất của niken là $p={40.10}^{-8}\Omega$ m. Nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.k. Giá tiền điện là 700 đ/ 1KWh.

Trả lời

a) Điện trở của dây đốt nóng là: $R=\frac{U_{DM}^2}{P_{DM}}=\frac{{220}^2}{1000}=48,4\Omega$

Cường độ dòng điện định mức của ấm là: $I_{DM}=\frac{P_{DM}}{U_{DM}}=\frac{1000}{220}=\frac{50}{11}\left(A\right)$

b) Từ $R=\rho .\frac{\mathcal{l}}{S}\Rightarrow \mathcal{l}=12,1\left(m\right)$

c) Nhiệt lượng để đun sôi 2l nước là: $Q_i=cm(t_2-t_1)=672000\left(J\right)$

Hiệu suất 80% nên $Q_{tp}$ mà ấm điện tỏa ra là: $H=\frac{Q_i}{Q_{tp}}.100\%\Rightarrow Q_{tp}=840000\left(J\right)$

Thời gian cần thiết để đun sôi là: $Q=A=Pt\Rightarrow t=\frac{Q}{P}=840\left(s\right)=$ 14 phút 40 giây.

d) Theo c thì điện năng toàn phần mà ấm tiêu thụ là: A = 840000J

Điện năng hao phí là: $A=A_i+A_{HP}$$\Rightarrow A_{HP}=168000\left(J\right)\approx 0,047\left(kWh\right)$

e) Điện năng ấm tiêu thụ trong 1 tháng là: $A\text{'}=A.30={252.10}^6\left(J\right)=7kWh$

Tiền điện phải trả trong 1 tháng là: $T=7.700=4900đ$.