Một bếp điện loại 220V - 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2 l nước có nhiệt độ ban đầu 25°C Hiệu suất của quy trình đun là 85%. Tính thời gian đun sôi nước, biết nhiệt dung riêng của nước 4200 J/(kg.K).

Tóm tắt

Bếp điện: U_m = 220V, P_m = 1000W; U = 220V; V₁ = 2l ↔ m₁ = 2kg; T₀ = 25^oC; H = 85%. c = 4200J/kg.K; t = ?

Lời giải

Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi nước là:

Q_{có ích}= m₁.c.∆t^o = 2.4200.(100 – 25) = 630000 (J)

Ta có $H=\frac{Q_{ci}}{Q_{tp}}.100\%\to Q_{tp}=\frac{Q_{ci}.100\%}{H}$

Nhiệt lượng do bếp điện tỏa ra là: $Q_{tp}=\frac{Q_{ci}.100\%}{H}=\frac{630000.100\%}{85\%}=\mathrm{741176,5}J$

Vì U = U_m = 220 nên bếp hoạt động với công suất P = P_m = 1000W

Ta có: Q_tp = A = P.t .

Thời gian đun sôi nước là: t = Q_tp/P = 741176,5/1000 = 741 (s) = 12,35 phút.