Помогите! спираль электроплиты изготовлена из нехромированного провода сечением 0.15мм2 и длинной 10 м. Плита включена в сеть с напряжением 220В.
1.Определить кол-во теплоты,которое выделяется в спирали электроплиты за 20 мин работы
2.Вычислить обьем воды,температурой 15 градусов,которую плита может довести ло кипения за 20 мин.КПД плиты -80 процентов
Ответы
Сопротивление спирали электроплиты:
R = ρL/S, где ρ = 1,1 Ом·мм²/м - удельное сопр-е нихрома
L = 10 м - длина проводника
S = 0,15 мм² - площадь поперечного сечения.
Тогда:
R = 1,1 · 10 : 0,15 = 73 1/3 (Ом)
1). Количество теплоты, выделяющееся в спирали за 20 мин работы:
Q = I²Rt, где I - сила тока в спирали (А)
U = 220 В - напряжение на концах спирали
t = 20 мин = 1200 с - время работы
Ток, проходящий в спирали:
I = U/R = 220 : 73 1/3 = 3 (A)
Тогда:
Q = 3² · 73 1/3 ·1200 = 792 000 (Дж)
2). Количество теплоты, необходимое для доведения до кипения воды, массой m и начальной температурой 15°:
ηQ = cm(t₂ - t₁),
где с = 4200 Дж/(кг·град) - уд. теплоемкость воды
m - масса воды (кг)
η = 80% - КПД плиты
Δt = t₂ - t₁ = 100 - 15 = 85 (град) - разность температур
Тогда:
m = ηQ : (c · Δt) = 0,8 · 792 000 : 357 000 ≈ 1,77 (кг)
Объем воды при плотности ρ = 1 кг/дм³:
V = m/ρ = 1,77 (дм³) = 1,77 (л)