Examkin

Question

Difficulty: MediumElektriksel Güç ve Enerji

Gücü 2100 W2100\text{ W} olan ve %100\%100 verimle çalışan elektrikli bir su ısıtıcısına 0,5 kg0,5\text{ kg} kütleli ve 20∘C20^\circ\text{C} sıcaklığında saf su konuluyor. Buna göre, su ısıtıcısı çalıştırıldıktan kaç saniye sonra suyun sıcaklığı 100∘C100^\circ\text{C}'ye ulaşır? (Isıtıcının ısı sığası ve çevreye olan ısı kayıpları önemsizdir; csu=4200 J/(kg⋅∘C)c_{\text{su}} = 4200\text{ J/(kg}\cdot^\circ\text{C)})

Answer: 80 saniye

Answer

Su ısıtıcısının suyun sıcaklığını 100∘C100^\circ\text{C}'ye ulaştırması için gereken süre 80 saniyedir.
Suyun sıcaklığını 20∘C20^\circ\text{C}'den 100∘C100^\circ\text{C}'ye çıkarmak için gereken ısı enerjisi Q=m⋅c⋅ΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T formülüyle 168000 J168000\text{ J} olarak hesaplanır. Isıtıcının gücü 2100 W2100\text{ W} olduğuna göre, E=P⋅tE = P \cdot t ilişkisinden geçen süre 168000/2100=80168000 / 2100 = 80 saniye olur.

Step-by-Step Solution

1
Suyun sıcaklığını yükseltmek için gereken toplam ısı enerjisini (QQ) hesaplamak.
Q=168000 JQ = 168000\text{ J}
Sıcaklık değişimi için gereken ısı miktarı kütle, öz ısı ve sıcaklık değişiminin çarpımı ile belirlenir: Q=0,5⋅4200⋅80=168000 JQ = 0,5 \cdot 4200 \cdot 80 = 168000\text{ J}.
2
Elektriksel güç ve zaman ilişkisini kurarak harcanan elektriksel enerjiyi (EE) ısı enerjisine eşitlemek.
2100⋅t=1680002100 \cdot t = 168000
Çevreye ısı kaybı olmadığı ve verim %100\%100 olduğu için elektrik enerjisinin tamamı ısı enerjisine dönüşür (E=P⋅t=QE = P \cdot t = Q).
3
Zaman değişkenini (tt) yalnız bırakarak süreyi saniye cinsinden bulmak.
t=80 saniyet = 80\text{ saniye}
Toplam enerjinin güce bölünmesiyle süre elde edilir: t=168000/2100=80t = 168000 / 2100 = 80.

Key Concept

Elektriksel gücün birim zamanda harcanan enerji olduğu ve bu enerjinin ısı enerjisine dönüşümü.
Rate this question

Topics

Elektriksel Güç ve Enerji

More questions from this topic