Bài tập Năng lượng điện lớp 11 (có lời giải)

Nhiệt lượng bếp điện trong 1 giờ là:

Q = I$^{2}$.R.t = 5$^{2}$.100.(1.3600) = 9000000 J = 9000 kJ

Nhiệt lượng cung cấp cho 1,2 lít nước từ 20$^{0}$C đến sôi ở 100$^{0}$C là:

Q = mc∆t = 1,2.4200.(100 - 20) = 403200 J

Điện năng tiêu thụ của bếp là: A = U.I.t = 220.4.(10.60) = 528000 J

Hiệu suất của bếp là: $H = \frac{Q}{A}.100\% = \frac{{403200}}{{528000}}.100\% = 76{,}4\%$

Đổi 30 phút = 0,5h

Điện năng tiêu thụ khi sử dụng bàn là này trong 30 ngày là:

A = U.I.t = 220.5.(0,5.30) = 16500 Wh = 16,5 kWh

Số tiền điện phải trả là: M = 16,5.2500 = 41250 đ

Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng 1 kg nước thêm 1$^{0}$C là:

Q = mc∆t = 1.4200.1 = 4200 J

Thời gian cần để điện trở 10 Ω tỏa ra nhiệt lượng trên là

$t = \frac{Q}{{{I^2}.R}} = \frac{{4200}}{{{1^2}.10}} = 420$s = 7 phút

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa điện trở R$_{1}$, ta có ${{\rm{I}}_{\rm{1}}}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}_{\rm{1}}}}}{{{{\rm{R}}_{\rm{1}}}}}\,\,{\rm{ = }}\,\,\frac{{\rm{9}}}{{{\rm{15}}}}{\rm{ = 0{,}6(A)}}$

Vì hai điện trở mắc nối tiếp nên I = I$_{1}$ = I$_{2}$ = 0,6 A

Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch chứa điện trở R$_{2}$.

Ta có ${{\rm{I}}_2}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}_2}}}{{{{\rm{R}}_2}}} \Rightarrow {{\rm{R}}_{\rm{2}}}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{U}}_{\rm{2}}}}}{{{{\rm{I}}_{\rm{2}}}}} = \frac{6}{{0{,}6}}{\rm{ = 1}}{{\rm{0}}_{}}{\rm{(}}\Omega {\rm{)}}$

Nhiệt lượng tỏa ra trên R$_{2}$ trong 2 phút là $Q = I_2^2.{R_2}.t = 0,{6^2}.10.\left( {5.60} \right) = 1080{\rm{ }}J$