Question

Какой ток при напряжении 0,22 кВ идёт по спирали электрочайника с КПД 84%, если 2,2 л воды за 8 минут 20 секунд нагреваются в нет от 20 градусов до кипения? Плотность воды 1 г/см3, ее удельная теплоемкость 4200 Дж/кг*К​

Answer 1

Дано: U=220В КПД=84% V=2,2л T=500с t=80° p=1г/см^3 c=4200 Дж/Кг°C
Решение:
КПД=Апол/Азат=Q/A=cm(t2-t1)/IUT
Выразим I
КПД=cm(t2-t1)/IUT
I=cm(t2-t1)/КПД*U*T
Далее просто подставьте в формулу и получите ответ

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо найти сначала количество теплоты, необходимое для нагрева 2,2 литров воды с начальной температурой 20 градусов до температуры кипения (100 градусов).

Сначала найдем массу воды: 1 л = 1000 см³ 2,2 л = 2200 см³ Плотность воды 1 г/см³ Масса воды = 2200 г

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды: Q = mcΔT где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры

Q = 2200 г * 4200 Дж/кг*К * (100 градусов - 20 градусов) Q = 184800000 Дж

Теперь найдем мощность, необходимую для нагрева воды за 8 минут 20 секунд: t = 8 минут 20 секунд = 500 секунд P = Q / t P = 184800000 Дж / 500 сек P = 369600 Вт

Теперь найдем ток, проходящий через спираль электрочайника при напряжении 0,22 кВ и КПД 84%: P = UI * cos(φ) где P - активная мощность, U - напряжение, I - ток, cos(φ) - коэффициент мощности

P = 0.22 кВ * I * 0.84 369600 Вт = 0.22 кВ * I * 0.84 I = 369600 Вт / (0.22 кВ * 0.84) I ≈ 2000 А

Таким образом, при напряжении 0,22 кВ и КПД 84%, по спирали электрочайника пройдет ток примерно 2000 А.