Người ta đun sôi một ấm nước bằng một bếp điện. Ấm toả nhiệt ra không khí

29/30

Người ta đun sôi một ấm nước bằng một bếp điện. Ấm toả nhiệt ra không khí trong đó nhiệt lượng hao phí tỉ lệ với thời gian đun. Khi hiệu điện thế U1 = 200V thì sau 5 phút nước sôi, khi hiệu điện thế U2 = 100V thì sau 25 phút nước sôi. Hỏi nếu khi hiệu điện thế U3 = 150V thì sau bao lâu nước sôi?

3,75 phút

37,5 phút

9,375 phút

10 phút

Giải thích

Ta có công suất toàn phần: P=U2R

Gọi ΔP là công suất hao phí (vì toả nhiệt ra không khí). Nhiệt lượng cần cung cấp cho nước sôi với từng hiệu điện thế: Q1=U12R−ΔPt1;Q2=U22R−ΔPt2;Q3=U32R−ΔPt3

Nhiệt lượng Q1, Q2, Q3 đều dùng để làm sôi nước do đó: Q1 = Q2 = Q3

⇔U12R−ΔPt1=U22R−ΔPt2=U32R−ΔPt3

Suy ra: 2002−ΔP.R.5=1002−ΔP.R.25 (1)1002−ΔP.R.25 =1502−ΔP.R. t3 (2)

Từ (1) ta có: 2002−ΔP.R.5=1002−ΔP.R.25 ⇒ΔP.R=2500

Thay ΔP.R=2500 vào (2) ta có: t3=1002−ΔP.R.251502−ΔP.R=9,375 phút

Chọn C