Какова длина нихромового провода с площадью сечения 0,25мм^2, используемого в нагревателе электрического чайника?

Предмет вопроса: Расчёт длины нихромового провода в электрическом чайнике

Инструкция:
Чтобы рассчитать длину нихромового провода в электрическом чайнике, мы должны использовать информацию о сечении провода и его сопротивлении. Сопротивление нихромового провода может быть вычислено с помощью формулы:

R = (ρ * L) / A,

где R - сопротивление провода, ρ - удельное сопротивление нихрома, L - длина провода и A - площадь сечения провода.

Длина провода (L) может быть выражена с использованием следующей формулы:

L = (R * A) / ρ.

Коэффициент полезного действия (КПД) чайника - это отношение энергии, потраченной на нагревание воды, к общей энергии, потраченной на нагревание.

Доп. материал:
Дано:
Площадь сечения провода (A) = 0,25 мм² = 0,00025 м².
Напряжение (V) = 220 В.
Нагревание 1,5 л воды (m) с 25°C до 100°C.
КПД чайника (η) = 0,9 (или 90%).

1. Расчет сопротивления провода (R):
Используя формулу R = (ρ * L) / A, нам нужно знать удельное сопротивление нихромового провода (ρ). Пусть для наших целей ρ = 1.0 × 10⁻⁶ Ом * м (стандартное значение для нихрома).
R = (1.0 × 10⁻⁶ Ом * м * L) / 0,00025 м².

2. Расчет полной энергии:
Энергия (E) = мощность (P) * время (t).
Мощность может быть рассчитана как P = V² / R, где V - напряжение и R - сопротивление провода.

3. Расчет энергии, затраченной на нагрев воды:
E = m * c * ΔT,
где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды и ΔT - изменение температуры.

4. Расчет длины провода (L):
L = (R * A) / ρ.

Совет:
Для более лёгкого понимания и решения задачи, рекомендуется использовать стандартные значения для удельного сопротивления нихрома (ρ) и удельной теплоемкости воды (c) при расчётах. Также важно убедиться, что все единицы измерения соответствуют друг другу и преобразовать их при необходимости.

Задача для проверки:
С помощью предоставленных значений проведите расчёт длины нихромового провода в электрическом чайнике, используя формулы и указанные шаги.