Question

ФИЗИКАА, ПЛИИИЗ ХЕЛП МИИ p.s. 50 баллов даю) 1) Сколько времени потребуется электрическому нагревателю, чтобы довести до кипения 2,2 кг воды, начальная температура которой 10 °С? Сила тока в нагревателе 7 А, напряжение в сети 220 В, КПД нагревателя равен 45%. 2) Электровоз, работающий при напряжении 3 кВ, развивает при скорости 12 м/с силу тяги 340 кН. КПД двигателя электровоза равен 85%. Чему равна сила тока в обмотке электродвигателя?

Answer 1

1 с=Q/(m*ΔT), ⇒ Q=с*m*ΔT,где с удельная теплоемкость, для воды 4.2 кДж/(кг*K)m - масса 2,2л для воды 2,2 кгΔT-разность температур = 100-10=90 N=Q/Δt, ⇒ Q=N*Δt=кпд*U*I*Δtгде N=U*I - мощность, кпд=0,45U=220 В - напряжениеI=7A - сила токаΔt - промежуток времени  с*m*ΔT=кпд*U*I*Δt, ⇒ Δt=(с*m*ΔT)/(кпд*U*I) Δt=1200 сек = 20 мин)))))
2 1. Най­дем по­лез­ную мощ­ность дви­га­те­ля элек­тро­во­за: , где F — сила тяги, v — ско­рость.
2. Най­дем пол­ную мощ­ность дви­га­те­ля элек­тро­во­за: , где k — КПД.
3. Най­дем силу тока в об­мот­ке дви­га­те­ля: . По­лу­чим, что сила тока равна 1 600 А. Ответ: 1 600 А.

Answer 2

1) Время, необходимое для нагревания воды до кипения:

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания вещества:

Q = m * c * ΔT

где: - Q - количество теплоты (в джоулях) - m - масса вещества (в килограммах) - c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на килограмм на градус Цельсия) - ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

В данном случае, нам нужно найти время, поэтому мы можем переписать формулу следующим образом:

t = Q / P

где: - t - время (в секундах) - Q - количество теплоты (в джоулях) - P - мощность нагревателя (в ваттах)

Для начала, нам нужно найти количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения. Мы можем использовать следующую формулу:

Q = m * c * ΔT

где: - Q - количество теплоты (в джоулях) - m - масса воды (в килограммах) - c - удельная теплоемкость воды (в джоулях на килограмм на градус Цельсия) - ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

В данном случае, масса воды равна 2,2 кг, начальная температура 10 °C, а температура кипения воды 100 °C. Подставляя значения в формулу, получаем:

Q = 2,2 кг * 4186 Дж/(кг*°C) * (100 °C - 10 °C)

Вычисляя это выражение, получаем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения.

Далее, нам нужно найти мощность нагревателя. Мощность можно найти, используя следующую формулу:

P = U * I

где: - P - мощность (в ваттах) - U - напряжение в сети (в вольтах) - I - сила тока в нагревателе (в амперах)

В данном случае, напряжение в сети равно 220 В, а сила тока в нагревателе равна 7 А. Подставляя значения в формулу, получаем мощность нагревателя.

Наконец, мы можем использовать найденные значения для расчета времени, используя формулу:

t = Q / P

Подставляя значения, полученные ранее, в эту формулу, мы можем найти время, необходимое для нагревания воды до кипения.

2) Сила тока в обмотке электродвигателя:

Для решения этой задачи мы можем использовать следующую формулу:

P = U * I

где: - P - мощность (в ваттах) - U - напряжение (в вольтах) - I - сила тока (в амперах)

Мы знаем мощность двигателя, которая равна силе тяги, развиваемой электровозом, умноженной на скорость. Мы также знаем напряжение в сети, равное 3 кВ. Чтобы найти силу тока в обмотке электродвигателя, мы можем переписать формулу следующим образом:

I = P / U

Подставляя известные значения в эту формулу, мы можем найти силу тока в обмотке электродвигателя.

Теперь, давайте рассчитаем ответы на оба вопроса, используя формулы и данные, предоставленные в задаче.