Яку масу води можна нагріти на 50®С за 2 хвилини 40 секунд електронагрівачем з ККД 75%, що живиться від мережі з напругою 220 В? Нагрівач виготовлений з нікелінового дроту довжиною 11 м з площею перерізу 0,5 〖мм〗^2.
Ответы
Для вирішення цієї задачі нам знадобиться використати рівняння теплового балансу:
Q = mcΔT,
де Q - кількість теплоти, m - маса води, c - питома теплоємність води, ΔT - зміна температури.
За формулою для обчислення електричної потужності можемо записати:
P = VI,
де P - потужність, V - напруга, I - струм.
За формулою для обчислення електричної потужності можемо записати:
P = IV,
де P - потужність, I - струм, V - напруга.
За формулою для обчислення електричного струму можемо записати:
I = R,
де I - струм, R - опір.
Опір електронагрівача можна обчислити за формулою:
R = ρ(L/A),
де R - опір, ρ - специфічний опір матеріалу, L - довжина провідника, A - площа перерізу провідника.
Тепер розпишемо всі величини і підставимо їх в формули:
V = 220 В,
ΔT = 50 °C = 50 K,
t = 2 хвилини 40 секунд = 160 секунд.
Площа перерізу провідника:
A = 0,5 мм² = 0,5 × 10^(-6) м².
Довжина провідника:
L = 11 м.
Специфічний опір нікелінового дроту можна знайти в літературі або в технічних довідниках.
Зауваження: Відповідь буде залежати від значення специфічного опору нікелінового дроту, яке наведене в даних задачі.