Question

длина обмотки электропечи 10м, площадь поперечного сечения 0, 15мм2 кипятильник из нихромовой проволоки помещают в емкость с 2 л воды при температуре 15 и подключают к сети напряжением 220В. Если КПД упаковки составляет 80%, через какое время закипит вода?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

L = 10 м

S = 0,15 мм²

ρ = 1,1 Ом·мм²/м - удельное сопротивление нихрома

V = 2 л

t₁ = 15⁰C

t₂ = 100°C

U = 220 В

КПД = 80%    или    0,80

____________

τ - ?

1)

Вычисли сопротивление кипятильника:

R = ρ·L / S = 1,1·10 / 0,15 ≈ 73 Ом

2)

Кипятим воду. Учтем, что 1 литр воды имеет массу 1 кг, то масса воды:

m = 2 кг

Q = c·m·Δt = 4200·2·(100 - 15) ≈ 714 000 Дж

3)

Мощность кипятильника:

P = U²/R = 220² / 73 ≈ 660 Вт

4)

Из формулы:

КПД = Q / (P·τ)

находим время:

τ = Q / (P·КПД)

τ = 714 000 / (660·0,8) ≈ 1350 c      или τ ≈ 22,5 мин

Answer 2

Поиск результатов, предоставленных You.com:

1. Ниже приведена формула для расчета времени, необходимого для закипания воды:

t = (m * c * ΔT) / P

Где: - t - время (в секундах) - m - масса воды (в килограммах) - c - удельная теплоемкость воды (приближенно равна 4.18 Дж/градус Цельсия) - ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия) - P - мощность (в ваттах)

2. Для расчета мощности (P) необходимо знать сопротивление проволоки и напряжение (U) подключения к сети. Мощность можно рассчитать по формуле:

P = U^2 / R

Где: - P - мощность (в ваттах) - U - напряжение (в вольтах) - R - сопротивление проволоки (в омах)

3. Для расчета сопротивления проволоки (R) можно использовать формулу:

R = ρ * (L / A)

Где: - R - сопротивление проволоки (в омах) - ρ - удельное сопротивление материала проволоки (для нихрома примерно 1.10 x 10^-6 Ом * м) - L - длина проволоки (в метрах) - A - площадь поперечного сечения проволоки (в квадратных метрах)

4. Для решения задачи нам необходимо знать площадь поперечного сечения проволоки (A). В данном случае она равна 0.15 мм^2, что составляет 0.15 x 10^-6 м^2.

5. Также нам дана масса воды (2 литра) и изменение температуры (ΔT = 100 - 15 = 85 градусов Цельсия).

Теперь мы можем приступить к расчетам.