Để đun sôi 4l nước từ `25^@C` lên đến `100^@C`. Ta có thể sử dụng 2 cách sau đây: đun bằng bếp lửa và đun bằng ấm điện có ghi 220V-1000W để đun sôi nước. Khi sử dụng bếp lửa thì nhiệt lượng thu vào chỉ bằng 85% nhiệt lượng toả ra. Còn sử dụng bếp điện thì nước hấp thụ được 90% nhiệt lượng thu vào. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K. Hỏi: a) Nhiệt lượng toả ra của bếp lửa có bằng nhiệt lượng toả ra của ấm điện không? Vì sao? Theo em, bếp nào toả nhiệt nhiều hơn. Giải thích b) Thời gian đun sôi ấm điện là bao nhiêu? Nếu bếp lửa hoạt động với công suất bằng bao nhiêu nếu cùng đun trong 1 thời gian c) Tính tiền điện cần phải trả trong 1 năm. Biết 1kw.h=20000 đồng. Biết 1 năm có 365 ngày

Tóm tắt:

`V=4l=>m=4kg`

`t_1=25^@C`

`t=100^@C`

`U_(địnhmức)=220V`

`mathcalP_(địnhmức)=1000W`

`mathcalH_1=85%`

`mathcalH_2=90%`

`c_n=4200J`$/kg.K$

`t_d=3`$ngày$

`T=2000`$đồng$

-------------------------------

`a),b),c)` Đề

Giải:

a) Vì 2 bếp hoạt động với 2 hiệu suất khác nhau `=>` Nhiệt lượng toả ra của nếu đun bằng bếp lửa không bằng nhiệt lượng toả ra nếu đun bằng bếp điện. Theo em, nếu đun bằng lửa toả nhiệt nhiều hơn vì hiệu suất nếu đun bằng bếp lửa nhỏ hơn hiệu suất nếu đun bằng bếp điện

b) Ấm điện hoạt động bình thường để đun sôi nước đến `100^@C`

`=>` `U_(địnhmức)=U=220V`

`mathcalP_(địnhmức)=mathcalP_1=1000W`

Nhiệt lượng có ích để đun sôi 4l nước:

`Q_i=m.c_n.Deltat=4.4200(100-25)=1260000` `(J)`

Nhiệt lượng toả ra thật sự nếu đun bằng bếp điện:

`Q_1=Q_i/mathcalH_2=(1260000)/(90%)=1400000` `(J)`

Thời gian để đun sôi 4l nước nếu đun bằng bếp điện:

`t=Q_(tpĐ)/mathcalP_1=1400000/1000=1400` `(s)`

Nhiệt lượng toả ra thật sự nếu đun bằng bếp lửa:

`Q_2=Q_i/mathcalP_1=(1260000)/(85%)=1482352,941` `(J)`

Cùng 1 thời gian, công suất nếu đun bằng bếp lửa:

`mathcalP_2=Q_i/t=(1482352,941)/1400=1058,82` `(W)`

c) Vì phải tính tiền điện `=>` Phải đun bằng ấm điện

Tiền điện cần phải trả trong 1 ngày:

`T_(1ngày)=t_d.T.Q_1=3.2000.1400000/3600000=7000/3~~2333,33` (đồng)

Tiền điện phải trả trong 1 năm:

`T_(1năm)=365.T_(1ngày)=365.7000/3=2555000/3~~851666,667` (đồng)

$#huy21072009$

Đáp án `+` Giải thích các bước giải:

`V = 4l \to m =4kg`

`t_1 = 25^oC`

`t = 100^oC`

Cách `1`: 

`U=220V`

`mathcalP = 1000W`

`mathcalH_1 = 85%`

Cách `2`:

`mathcalH_2 = 90%`

`c = 4200J//kg.K`

a. Với cùng 1 lượng nước đun, nhiệt lượng tỏa ra của bếp lửa không bằng nhiệt lượng của ấm, bởi vì lượng nhiệt năng có ích giúp nước nóng lên (không đổi) so với lượng nhiệt năng toàn phần của ấm điện và bếp lửa cung cấp khác nhau. Cũng vì hiệu suất của bếp lửa thấp hơn nên bếp lửa sẽ tỏa nhiều nhiệt hơn

b. Nhiệt lượng có ích để làm nước nóng lên:

`Q = mc\Deltat = 4 . 4200 .(100-25) = 1260000(J)`

Nhiệt lượng mà ấm điện tỏa ra là:

`Q' = Q/mathcalH_2 = 1260000/(90%) =1400000(J)`

Thời gian đun nước là:

`t' = (Q')/mathcalP =1400000/1000 =  1400(s) = 23'20s`

Nhiệt lượn mà bếp lửa tỏa ra:

`Q''= Q/(mathcalH_1} = 1260000/(85%) = 1482352,941 (J)`

Công suất hoạt động trong cùng 1 thời gian đun nước bằng ấm:

`mathcalP'' = (Q'')/(t') = (1482352,941)/1400 = 1058,82(W)`

c. Đổi `Q' = 1400000J = 7/18 (kWh)` , `Q'' = 1482352,941 J = 7/17 (kWh)`

Tiền điện cần trả của ấm điện là:

`T_1 = Q' . n. 365 . 20000  = 7/18 . 3 . 365 . 20000 ≈ 851666,67(dong)`.