Question

5. Электрочайник, подключенный к источнику постоянного напряжения U = 200B , нагревает воду объемом V = 1.5 от температуры t_{1} = 16 гр * C до температуры t_{2} = 96 гр * C за время t = 8, 0 мин. Определите сопротивление нагревательного элемента электрочайника. Удельная теплоемкость воды р = 1, 0г/см3 c = 4 ,2 кДж/кг • градус C , КПДэлектрочайника =84%

Answer 1

Для решения задачи используем формулу теплового баланса:

P * t = Q = m * c * ΔT

где P - мощность нагревательного элемента, t - время нагрева, Q - тепловая энергия, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды:

m = V * ρ = 1.5 * 1000 = 1500 г

Изменение температуры:

ΔT = t_{2} - t_{1} = 96 - 16 = 80 гр * C

Тепловая энергия:

Q = m * c * ΔT = 1500 * 4.2 * 80 = 504000 Дж

Мощность нагревательного элемента:

P = Q / t / η = 504000 / 8 / 0.84 = 71428.57 Вт

Сопротивление нагревательного элемента:

R = U^2 / P = 200^2 / 71428.57 = 5.63 Ом

Ответ: сопротивление нагревательного элемента электрочайника равно 5.63 Ом.