Đề bài:
Dùng ấm điện ghi 220 V - 1000 W, dùng ở điện áp 200 V để đun sôi 1,5 lít nước từ 20°C. Hiệu suất ấm điện 85%, nhiệt dung riêng nước 4,2 kJ/kg.K, khối lượng riêng nước 1000 kg/m³.
Kiểm tra đúng sai các ý:
a) Công suất ấm điện khoảng 826,4 W
b) Thời gian đun sôi nước khoảng 11,96 phút
c) Điện trở ấm điện bằng 48,4 Ω
d) Ấm điện chuyển hóa năng lượng điện thành năng lượng nhiệt
---
**Bước 1: Tính công suất thực tế của ấm điện khi điện áp 200 V**
Công suất định mức ở 220 V là P₀ = 1000 W
Điện trở ấm điện:
\( R = \frac{U^2}{P} = \frac{(220)^2}{1000} = \frac{48400}{1000} = 48,4 \, \Omega \)
Khi điện áp là 200 V:
\( P = \frac{U^2}{R} = \frac{(200)^2}{48,4} = \frac{40000}{48,4} \approx 826,4 \, W \)
Vậy công suất ấm điện ở 200 V là khoảng 826,4 W.
=> **a) Đúng**
---
**Bước 2: Tính thời gian đun sôi 1,5 lít nước**
Khối lượng nước:
\( m = V \times \rho = 1,5 \, l = 0,0015 \, m^3 \times 1000 \, kg/m^3 = 1,5 \, kg \)
Nhiệt cần cung cấp để tăng nhiệt độ nước từ 20°C đến 100°C:
\( Q = m \times c \times \Delta T = 1,5 \times 4200 \times (100 - 20) = 1,5 \times 4200 \times 80 = 504000 \, J \)
Công suất thực tế sinh nhiệt là công suất điện nhân với hiệu suất:
\( P_{th} = 826,4 \times 0,85 = 702,4 \, W \)
Thời gian đun sôi:
\( t = \frac{Q}{P_{th}} = \frac{504000}{702,4} \approx 717,7 \, s \)
Đổi ra phút:
\( t = \frac{717,7}{60} \approx 11,96 \, phút \)
=> **b) Đúng**
---
**Bước 3: Tính điện trở ấm điện**
Đã tính ở bước 1: \( R = 48,4 \, \Omega \)
=> **c) Đúng**
---
**Bước 4: Ấm điện chuyển hóa năng lượng điện thành năng lượng nhiệt**
Điều này đúng theo nguyên lý hoạt động của ấm điện.
=> **d) Đúng**
---
**Kết luận:**
a) Đúng
b) Đúng
c) Đúng
d) Đúng