Question

Через який час закипить 1 л води, якщо через кип'ятильник протікає струм силою 1 А, а напруга в мережі становить 220 B? Початкова температура води становить 10 °C, ККД кип'ятильника становить 80%? >​

Answer 1

Ответ: 0,6 часа

Объяснение:

Расчёт времени нагрева воды исходя от мощности нагревателя кВт. Расчёт производится по формуле T = 0,00117 * V * (Tk-Tn)/P. Где: T - время; V - объём емкости; Tk - конечная температура воды; Tn - начальная температура воды; P - мощность.

1) Находим мощность кипятильника:

P=U*I*η, где: U-напряжение; I-сила тока; η-КПД кипятильника

Р=220*1*0,8=176Вт=0,176кВт

Т=0,00117*1*(100-10)/0,176=0,00117*1*90/0,176=0,6часа

Answer 2

Щоб відповісти на це запитання, спочатку розрахуємо кількість енергії, необхідну для підігріву 1 літра води з 10 °C до точки кипіння, яка дорівнює 100 °C. Для цього використаємо співвідношення:

Q = m * c * ΔT,

де:

Q - кількість теплоти, необхідна для підігріву, m - маса речовини (в даному випадку 1 кг, оскільки є 1 л води), c - специфічна теплоємність (для води це близько 4,1868 kJ/(kg°C)), ΔT - зміна температури (в даному випадку 100 °C - 10 °C = 90 °C).

Після цього розрахуємо електричну потужність, яка витрачається на нагрівання води:

P = Q / t,

де:

P - потужність, Q - кількість теплоти, необхідна для підігріву, t - час, необхідний для підігріву.

КПД кип'ятильника становить 80%, що означає, що тільки 80% витраченої електричної потужності використовується для нагрівання води. Таким чином, електрична потужність, необхідна для підігріву, буде більшою, ніж та, яка витрачається.

Для знаходження часу, необхідного для закипання води, використовуємо співвідношення:

t = (m * c * ΔT) / (P * КПД),

де:

t - час, необхідний для закипання води, m - маса речовини, c - специфічна теплоємність, ΔT - зміна температури, P - потужність, КПД - коефіцієнт корисної дії (в даному випадку 80%).

Після встановлення часу, необхідного для підігріву води, додамо його до поточного часу для знаходження часу, через який закипить 1 л води.