Question

Електричний нагрівник за 7 хв доводить до кипіння 10 кг води, початкова температура якої дорівнює 20 °С. Якою є сила струму в його нагрівальному елементі, якщо напруга в мережі становить 220 В? ККД нагрівника 90 % Помогите! Только с обьяснением пожалуйста

Answer 1

Ответ:

I=40.4A

Объяснение:

Находим колличество теплоты затраченное на нагрев воды:

Q=cm(t2-t1)=4200*10кг*(100-20°)=3360000Дж,

Работа тока которая будет потрачена на такое колл. теплоты выражается ф-й: A=U*I*t ⇒ 3360000=220в*I*420c. это при кпд=100%,  и ток тут будет равен 36.36А,

а при 90%будет выглядеть так: А=U*I*t/η,

найдём ток: I=3360000/220*420*0.9=40.4A

Answer 2

Для знаходження сили струму в нагрівальному елементі електричного нагрівника, спочатку визначимо кількість теплоти, яка необхідна для нагрівання 10 кг води з 20 °C до точки кипіння. Для цього використовуємо специфічний тепловий об'єм води, який становить 4 186 Дж/(кг·°C), і формулу:

Q = m * c * ΔT,

де: Q - кількість теплоти (Дж), m - маса води (кг), c - специфічний тепловий об'єм (Дж/(кг·°C)), ΔT - зміна температури (°C).

Для нагрівання до точки кипіння, зміна температури буде:

ΔT = 100 °C (100 °C - 20 °C).

Тепер обчислимо кількість теплоти:

Q = 10 кг * 4 186 Дж/(кг·°C) * 100 °C ≈ 4 186 000 Дж.

Знаючи, що ККД (коефіцієнт корисної дії) нагрівника становить 90%, можемо обчислити кількість електричної енергії, яку споживає нагрівник, використовуючи спожиту теплоту:

W = Q / η,

де: W - електрична енергія (Дж), η - ККД.

Підставимо відповідні значення:

W = 4 186 000 Дж / 0.90 ≈ 4 651 111.11 Дж.

Тепер можемо знайти силу струму в нагрівальному елементі, використовуючи формулу:

W = V * I * t,

де: W - електрична енергія (Дж), V - напруга (В), I - сила струму (А), t - час (с).

Ми знаємо, що напруга V становить 220 В, а час t - 7 хв = 7 * 60 с = 420 с.

Підставимо відповідні значення:

4 651 111.11 Дж = 220 В * I * 420 с.

Тепер знайдемо силу струму I:

I = 4 651 111.11 Дж / (220 В * 420 с) ≈ 100 А.

Отже, сила струму в нагрівальному елементі електричного нагрівника становить приблизно 100 Ампер.