• Предмет: Физика
  • Автор: timurbasket11
  • Вопрос задан 4 месяца назад

ДАЮ 30 БАЛЛОВ
Визначте довжину нікелінового проводу з поперечним перерізом 0,3 мм^2 із якого виготовили електронагрівач з силою струму 2,1 А та напругою 220 В і нагріває 1,8 л води від 30°С до кипіння за 9 хвилин. ККД нагрівника 65%.

Ответы

Ответ дал: serogin10
2

Ответ:

Спочатку визначимо кількість тепла, яке необхідно передати воді, щоб її нагріти від 30°С до 100°С. Воду можна вважати безрозмірною, тому використовуємо спрощену формулу для обчислення кількості тепла:

Q = m * c * ΔT,

де Q - кількість тепла (в джоулях), m - маса води (в кілограмах), c - специфічна теплоємність води (4186 Дж/(кг∙К)), ΔT - зміна температури (в кельвінах).

Маса води:

m = V * ρ = 1.8 кг,

де V - об'єм води (в літрах), ρ - щільність води (1000 кг/м³).

Зміна температури:

ΔT = 100 - 30 = 70 К.

Теплоємність електронагрівача:

С = U * I * t / η,

де U - напруга (в вольтах), I - сила струму (в амперах), t - час роботи (в секундах), η - ККД.

Підставляємо відомі значення:

C = 220 В * 2.1 А * 9 хвилин * 60 с/хв / 0.65 = 116712 Дж.

Кількість тепла, яку передає нагрівач воді, дорівнює кількості тепла, яку забирає нагрівач:

Q = C = 116712 Дж.

Тому:

m * c * ΔT = Q,

або

1.8 кг * 4186 Дж/(кг∙К) * 70 K = 524376 Дж.

Оскільки потужність електронагрівача дорівнює:

P = U * I = 220 В * 2.1 А = 462 Вт,

то для визначення довжини проводу можна скористатися формулою:

P = R * I^2,

де R - опір проводу (в омах).

Оскільки поперечний переріз проводу дорівнює 0.3 мм^2, то його опір на одиницю довжини (при кімнатній температурі) дорівнює:

ρ = 1.72 × 10^-8 Ом∙м


timurbasket11: а как дано писать?
Вас заинтересует