Завдання 4. Електроплитку з ніхромовою спіраллю завдовжки 150 м та площею поперечного перерізу 2M * M ^ 2 вмикають у мережу 220 В. Обчисліть час роботи, якщо виділилось 1320 кДж теплоти.
Ответы
Ответ:
Дано:
(R) = (U) / (I)
(I) = 220 В / 150 м (переведемо метри в міліметри: 150 м = 150,000 мм)
I = 220 В / 150,000 мм = 0.00147 A
Тепер ми можемо знайти час роботи (t), використовуючи закон Джоуля-Ленца:
Теплота (Q) = Сила струму (I) * Опір (R) * Квадрат часу (t)
1320 кДж = 0.00147 A * R * t
Тепер розв'яжемо це рівняння для часу (t):
t = 1320 кДж / (0.00147 A * R)
Для знаходження опору (R), відомо, що опір можна обчислити за допомогою формули:
Опір (R) = Площа поперечного перерізу (A) / Довжина (L)
A = 2M * M^2 = 2 * M^3
L = 150 мм = 150,000 мм
R = (2 * M^3) / 150,000 мм = (2 * M^3) / 150,000
Тепер підставимо це значення опору R у рівняння для часу:
t = 1320 кДж / (0.00147 A * (2 * M^3) / 150,000)
t = 1320 кДж * 150,000 / (0.00147 A * 2 * M^3)
t = (1320 кДж * 150,000) / (0.00147 A * 2 * M^3)
t = 198,000,000 кДж / (0.00294 A * M^3)
t = 67,346,938.78 / (A * M^3)
Тепер ми можемо обчислити час роботи плитки, замінивши A значенням 2 * M^3:
t = 67,346,938.78 / (0.00294 A * M^3)
t = 67,346,938.78 / (0.00294 * 2 * M^3 * M^3)
t = 67,346,938.78 / (0.00588 * M^5)
t ≈ 11,453,514.97 / M^5
Объяснение: