Question

Знайти силу струму в нагрівальному елементі електропечі, якщо вона розплавляє 10 кг свинцю взятого при температурі 327°С за час 10 хв. Напруга в мережі 220 В, ККД нагрівника 90%

Answer 1

Ответ:

Дано:

m=10 кг;

t=10 хв=10*60=600 сек;

U=220 B;

n=0,9.

Знайти І.

n=Акор/Qповн=Лсв*m/U*I*t, звідси знаходимо силу струму у нагрівальному елементі:

І=Лсв*m/n*U*t=(25*10^3)*10/0,9*220*600=2,1 A.

Объяснение:

Акор-корисна робота, яку виконує нагрівальний елемент електропечі;

Qповн-кількість теплоти, яка виділяється нагрівальним елементом електропечі.

Лсв=25 кДж/кг=25*10^3 Дж/кг-питома теплота плавлення свинцю;

Answer 2

Для знаходження сили струму в нагрівальному елементі електропечі, спершу визначимо кількість тепла, яку потрібно передати, щоб розплавити 10 кг свинцю при температурі 327°C. Для цього можна використовувати рівняння:

Q = m * c * ΔT,

де: Q - кількість тепла (в джоулях), m - маса свинцю (в кілограмах), c - питома теплоємність свинцю (в джоулях на кілограм на градус Цельсія), ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія).

Спершу визначимо питому теплоємність свинцю. Для свинцю вона становить близько 128 Дж/(кг°C).

Тепер розрахуємо зміну температури:

ΔT = Температура плавлення - Початкова температура = 327°C - 20°C = 307°C.

Тепер ми можемо розрахувати кількість тепла, яку потрібно передати:

Q = 10 кг * 128 Дж/(кг°C) * 307°C = 396,800 Дж.

Далі, враховуючи ККД нагрівника (90%), ми можемо знайти кількість електричної енергії, яка потрібна для розплавлення свинцю:

Е = Q / ККД = 396,800 Дж / 0.90 = 440,888.89 Дж.

Тепер ми можемо визначити силу струму (I), використовуючи рівняння для електричної енергії:

E = V * I * t,

де: E - електрична енергія (в джоулях), V - напруга (в вольтах), I - сила струму (в амперах), t - час (в секундах).

Підставимо відомі значення:

440,888.89 Дж = 220 В * I * (10 хв * 60 с/хв).

Спершу переведемо час в секунди:

10 хв * 60 с/хв = 600 с.

Тепер можемо знайти силу струму (I):

I = 440,888.89 Дж / (220 В * 600 с) ≈ 3.33 А.

Отже, сила струму в нагрівальному елементі електропечі становить приблизно 3.33 ампера.