Question

Электрический нагреватель включенный в сеть с напряжением 220 В, изготовленный из провода, длинной 25 м с площадью поперечного сечения 0,4 мм2. КПД нагревателя 75%. Чему равно удельное сопротивление сплава, из которого изготовлен провод, если для нагрева 3 кг воды от 25 до 100 С понадобилось 15 мин. Если можно с описанием действий.

Answer 1

По действиям:
1) Для нагревания воды Q1=c*m*(t2-t1)=4200*3*(100-25)=945 000 Дж
2) Количество теплоты ,выделяющее в резисторе Q2=U^2*t/R(1)
3) кпд=Q1/Q2(2)
4) Подставим 1 в 2 и выразим R=U^2*t*кпд/Q1=220^2*15*60*0,75/945 000=34,6 Ом
5) Так как R=p*L/s   p=R*s/L=34,6*0,4/25=0,55 Ом*мм2/м или 55*10^-8 Ом*м

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем воспользоваться формулой для расчета мощности электрического нагревателя:

P = I^2 * R,

где P - мощность, I - сила тока, R - сопротивление.

Сначала найдем мощность нагревателя. Для этого воспользуемся формулой:

P = Q / t,

где Q - количество теплоты, t - время.

Количество теплоты можно найти по формуле:

Q = m * c * ΔT,

где m - масса вещества, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Из условия задачи, мы знаем, что масса воды m = 3 кг, изменение температуры ΔT = 100 - 25 = 75 °C, удельная теплоемкость воды c = 4,18 кДж/кг*°C.

Подставляя значения в формулу, получим:

Q = 3 * 4,18 * 75 = 940,5 кДж.

Время t = 15 мин = 15 * 60 = 900 сек.

Теперь можем найти мощность нагревателя:

P = 940,5 / 900 = 1,045 кВт.

Далее, используя формулу для расчета мощности:

P = I^2 * R,

можем выразить сопротивление R:

R = P / I^2 = 1,045 / (220^2) ≈ 0,0029 Ом.

Таким образом, удельное сопротивление сплава, из которого изготовлен провод, равно приблизительно 0,0029 Ом.