Вода масою 2кг, яку налили в електричний чайник при температурі 20 °С, закипіла через 8 хв. Нагрівальний елемент чайника виготовлено з ніхромового дроту довжиною 200 см і площею поперечного перерізу 0,1мм2.
Визначте ККД та потужність чайника , якщо напруга в мережі 220 В.
(Питомий опір ніхрому ρ=1,1Ом⋅мм2м
,питома теплоємність води c=4200Джкг⋅℃)
1. Розрахуй опір нагрівального елементу (відповідь надай в Ом).
2. За допомогою закона Ома, знайди значення сили струму (відповідь надай в А).
3. Зайди чисельне значення потужності електрочайника (відповідь надай у кВт).
4. Знайди повну роботу, яку виконав електричний струм (відповідь надай у кДж).
5. Розрахуй кількість теплоти, яка пішла на нагрівання води (відповідь надай у кДж).
6. Знайди ККД чайника (відповідь надай у відсотках, округлюючи до цілого числа).
Ответы
Ответ:
Объяснение:
m = 2кг
T1 = 20 °С
T2 = 100 °С
t = 8 хв = 480c
L = 2м
S = 0,1мм^2
U = 220 В
p =1,1Ом⋅мм^2 / м
c = 4200Джкг⋅℃
1. Розрахуй опір нагрівального елементу (відповідь надай в Ом).
R = p*L/S = 1.1*2 / 0.1 = 22 Ома
2. За допомогою закона Ома, знайди значення сили струму (відповідь надай в А).
I = U/R = 220 / 22 = 10 A
3. Зайди чисельне значення потужності електрочайника (відповідь надай у кВт).
P = U*I = 220*10 = 2.2 кВт
4. Знайди повну роботу, яку виконав електричний струм (відповідь надай у кДж).
A = P*t = 2200*480 = 1056 кДж
5. Розрахуй кількість теплоти, яка пішла на нагрівання води (відповідь надай у кДж).
Q = m*c*(T2-T1) = 2*4200*(100-20) = 672 кДж
6. Знайди ККД чайника (відповідь надай у відсотках, округлюючи до цілого числа).
η = Q / A = 675000 / 1056000 ==0.64 раз == 64%