Question

вода нагрівається електрокипятильником у посудині ємністю 2,2 л за 32 хв.Визначити силу струму що протікає через спіраль кипятильника,якщо він ввімкнений у мережу з напругою 220 В,А його ККД дорівнює 70%.Початкова температура води 10 градусів Цельсію,кінцева температура 100 градусів Цельсію

Answer 1

V=2,2 л=2,2*10⁻³ м³

τ=32 хв=1920 c

U=220 В

η=70%=0,7

t₀=10 °C

t=100 °C

c=4200 Дж/кг°C

ρ=1000 кг/м³

I (ай)-?

Корисна енергія: Q=cm(t-t₀)

Уся виконана робота: A=UIτ

η=Q/A   ⇒    η=cm(t-t₀)/UIτ

UIτ  = cm(t-t₀) / η   | : Uτ

I = cm(t-t₀) / ηUτ

I = cρV(t-t₀) / ηUτ

I = 4200*1000*2,2*10⁻³(100-10) / 0,7*220*1920

I = 4200*2,2*90/ 7*22*1920

I = 420*9/ 7*192

I = 60*9/ 192

I = 5*9/ 16

I = 45/ 16

I ≈ 2,8 А

Answer 2

Для визначення сили струму, що протікає через спіраль кип'ятильника, можна використовувати закон Пюіля-Джоуля, який визначає зв'язок між електричною потужністю, силою струму та електричним опором.

Електрична потужність (P) витрачається на нагрівання води в посудині і може бути виражена за формулою: P = I^2 * R, де I - сила струму, яку необхідно знайти, R - електричний опір спіралі кип'ятильника.

По формулі P = I^2 * R можна виразити R: R = P / I^2.

Відомо, що ККД кип'ятильника дорівнює 70%, тому електрична потужність може бути виражена як: P = 0.7 * P електричної мережі, де P електричної мережі - електрична потужність, яка подається з мережі.

За формулою P = U * I, де U - напруга в мережі, можемо знайти P електричної мережі: P електричної мережі = U * I мережі.

Тепер можна підставити значення електричної потужності в формулу для пошуку електричного опору: R = (0.7 * U * I мережі) / I^2 = 0.7 * U / I мережі.

Застосовуючи закон Ома (U = R * I), можна виразити I мережі: I мережі = U / R.

Таким чином, можемо отримати: R = 0.7 * U / (U / R) = 0.7 * R.

Отримане рівняння показує, що електричний опір спіралі кип'ятильника становить 0.7* R.

Тепер можна підставити значення опору до формули, щоб знайти силу струму (I): I = U / R = 220 / (0.7 * R) = 220 / (0.7 * (2.2 * 10^-3)) ≈ 220 / (0.7 * 2.2 * 10^-3) ≈ 220 / (1.54 * 10^-3) ≈ 142,86 А.

Отже, сила струму, що протікає через спіраль кип'ятильника, дорівнює приблизно 142,86 А.