Як визначити довжину ніхромової дротини, щоб виготовити нагрівач, який працює від 220 В, якщо площа поперечного перерізу 0,9 мм^2, і за допомогою якого 2,5 л води за 15 хв можна б було нагріти від 20 С до кипіння при ККД 80%?

Дано:

$U=220\;B$

$S=0,9*10^{-6}$ $м^2$

$V=2,5*10^{-3}$ $м^3$

$t=900\;c$

$t_1=20^{\circ}C$

$t_2=100^{\circ}C$

$\eta=0,8$

Знайти:  $L$

$Q=\eta W$        (1)

Q  -   кількість теплоти, яку отримає вода.

W - кількість енергії нагрівача.

$Q=Cm(t_2-t_1)$        (2)

С - питома теплоємність води

m - маса води

$W=\frac{U^2}{R}t$        (3)

R - опір нагрівача, тобто опір ніхромової дротини.

$R=\frac{\rho L}{S}$         (4)

$\rho$ -  питомий опір ніхрому.

L - довжина дроту. 

S - площа поперечного перерізу ніхромового дроту.

(4)👉(3)

$W=\frac{U^2}{\frac{\rho L}{S}}*t=\frac{U^2St}{\rho L}$        (5)

(1)=(2)

$\eta W=\frac{U^2St}{\rho L}$       (6)    

$\frac{\eta U^2St}{\rho L}=Cm(t_2-t_1)$        (7)

$m=\gamma V$

де $\gamma$ - питома густина води.

$\frac{\eta U^2St}{\rho L}=C\gamma V(t_2-t_1)$         (8)

$L=\frac{\eta U^2 St}{\rho C\gamma V(t_2-t_1)}$         (9)

$C=4200$ $\frac{Дж}{кг*С}$

$L=\frac{0,8*220^2*0,9*10^{-6}*900}{105*10^{-8}*4200*1000*2,5*10^{-3}*(100-20)}\approx 35,6$  м

Відповідь:   35,6 метра

Ваш відгук, коментар або лайк дуже важливий для підтримки сайту. Не пошкодуйте 10 секунд свого часу. Не зрозуміли - запитуйте, поясню. Потрібна допомога - пишіть на ivankonosovskiy@gmail.com Допоможу безкоштовно