Какова сила тока в нагревательном элементе бойлера, если его КПД и напряжение в сети составляют 220 В, а бойлер за один

Содержание: Расчет силы тока в нагревательном элементе бойлера

Инструкция: Чтобы рассчитать силу тока в нагревательном элементе бойлера, мы должны использовать закон Ома и формулу мощности. Закон Ома утверждает, что сила тока (I) равна напряжению (U), деленному на сопротивление (R), выраженную формулой I = U/R. Мощность (P) вычисляется как произведение силы тока на напряжение, выраженное формулой P = U * I.

Сначала нам нужно вычислить мощность (P). Объем воды (V) можно выразить в кубических метрах, умножив 66 литров на 0.001 (1 литр = 0.001 кубического метра). Разница в температуре (ΔT) составляет 80 - 26 = 54 градуса.

Теперь у нас есть все данные для решения. Нагревателю бойлера требуется определенное количество энергии для нагрева воды. Эту энергию можно выразить в джоулях (J) с использованием формулы J = масса * удельная теплоемкость * ΔT, где масса (m) равна плотности воды (ρ) умноженной на объем (V), а удельная теплоемкость (c) воды примерно равна 4200 Дж/кг∙К.

Теперь мы можем выразить мощность (P) с помощью формулы P = J/время (t), где время (t) в данном случае равно 1 часу или 3600 секунд.

Наконец, чтобы найти силу тока (I), мы делим мощность (P) на напряжение (U), используя формулу I = P/U.

Дополнительный материал:
Задано:
Напряжение в сети (U) = 220 В
Объем воды (V) = 66 литров * 0.001 = 0.066 м^3
Разница в температуре (ΔT) = 80 - 26 = 54 градуса
Время (t) = 1 час = 3600 секунд

1. Рассчитаем мощность (P):
- Масса (m) = плотность (ρ) * объем (V)
- Масса (m) = 1000 кг/м^3 * 0.066 м^3 = 66 кг
- J = масса (m) * удельная теплоемкость (c) * ΔT
- J = 66 кг * 4200 Дж/кг∙К * 54 К = 14990400 Дж
- P = J/время (t)
- P = 14990400 Дж / 3600 с = 4164 Вт

2. Рассчитаем силу тока (I):
- I = P/U
- I = 4164 Вт / 220 В = 18.92 А

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, важно помнить формулы, связанные с законом Ома и мощностью. Также полезно быть знакомым с понятиями единиц измерения, такими как вольты (В), амперы (А) и ватты (Вт). Работа с единицами очень важна, поэтому уделите время освоению их определений и количественных характеристик.

Проверочное упражнение:
Найдите силу тока в нагревательном элементе бойлера, если напряжение в сети составляет 240 В, объем воды - 50 литров, разница в температуре - 30 градусов, а время нагрева - 2 часа.