Question

Срочно 100 баллов
Необходимо довести до кипения за 2 минуты 5 л воды, взятой при температуре

20° С. Для изготовления кипятильника можно использовать никелиновую проволоку,

диаметр поперечного сечения которой 2 мм, и керамический цилиндр диаметром 7 см.

Напряжение в сети 220 В, коэффициент полезного действия процесса нагревания

принять равным 50 %. Определите, сколько витков проволоки нужно сделать на

цилиндр, чтобы вскипятить воду?

Answer 1

Ответ: 56 витков

Объяснение:

Дано:

t=2мин=120с

V=5л=0,005м³

ρ=1000кг/м³

с=4200Дж/кг°С

t1=20°C

t2=100°C

ρ1=0,42 Ом*мм²/м

d1=2мм

d2=7cм=0,07м

U=220В

η=50%=0,5

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

n-?

Q=cm(t2-t1)=cVρ(t2-t1)=4200*1000*0,005(100-20)=1680000Дж

Qз=Q/η=1680000/0,5=3360000Дж

Qз=U²*t/R

R=U²*t/Qз=220²*120/3360000=1,7 Ом

R=ρl/S

S=π*d1²/4=3,14*2²/4=3,14см²

l=RS/ρ=1,7*3,14/0,42=12,7м

n=l/l1=l/(π*d2)=12,7/(3,14*0,07)=56 витков