Задача на постоянный ток:
Определите длину нихромовой проволоки площадью поперечного сечения S=0,42 мм2, использованную для изготовления нагревателя, который за время t=2,5 мин нагреет воду массой m=1,5 кг от температуры t1=10°C до температуры t2=98°C. КПД нагревателя n=60%. Напряжение на концах проволоки U=220В
Определите длину нихромовой проволоки площадью поперечного сечения S=0,42 мм2, использованную для изготовления нагревателя, который за время t=2,5 мин нагреет воду массой m=1,5 кг от температуры t1=10°C до температуры t2=98°C. КПД нагревателя n=60%. Напряжение на концах проволоки U=220В
More Questions From This User See All
Answers & Comments
Ответ: 3м
Объяснение:
Дано:
S=0,42мм²
t=2,5мин=150с
m=1,5кг
t1=10°C
t2=98°C
c=4200Дж/кг°С
U=220В
η=60%=0,6
ρ=1,1 Ом*мм²/м
-----------------
l-?
η=Qп/Qз, где:
Qп-полезная теплота;
Qз-затраченная теплота.
Полезная теплота рассчитывается по формуле:
Q=c*m*(t2-t1), где:
с-удельная теплоемкость воды;
m-масса воды;
t1 и t2-начальная и конечная температура воды.
Затраченная теплота рассчитывается по формуле:
Qз=U²*t/R, где:
U-напряжение сети;
R-сопротивление нагревателя;
t-время работы нагревателя.
Qп=4200*1,5*(98-10)=554400Дж
Qз=Qп/η=554400/0,6=924000Дж
R=U²*t/Qз=220²*150/924400=7,9 Ом
Сопротивление нагревателя находим по формуле:
R=ρ*l/S, где:
ρ-удельное сопротивление нихрома;
l-длина проводника;
S-площадь поперечного сечения проводника.
Отсюда:
l=R*S/ρ=7,9*0,42/1,1=3м