Яка маса води проходить через нагрівник за 2 хвилини, якщо електричний нагрівник, ККД якого становить 75%, нагріває
Яка маса води проходить через нагрівник за 2 хвилини, якщо електричний нагрівник, ККД якого становить 75%, нагріває воду від 25 до 75 °C? Нагрівник виготовлений з 11 м нікелінового дроту з площею поперечного перерізу 0,5 мм квадратних, а напруга в мережі дорівнює 220 В.
24.12.2023 08:58
Пояснення: Щоб виконати цю задачу, потрібно визначити теплову енергію, яка проходить через нагрівник за 2 хвилини. За замовчуванням, вода має вмістити 4,18 Дж теплової енергії, щоб підігрітись на 1 градус Цельсія.
Спочатку потрібно визначити масу води, яка проходить через нагрівник. Для цього використовується формула:
маса = об"єм × щільність
Об"єм води можна визначити з формули:
об"єм = маса / щільність
Теплова енергія, яка проходить через нагрівник, визначається формулою:
теплова енергія = маса × специфічна теплоємність × зміна температури
для води специфічна теплоємність становить 4,18 Дж/г °C.
Тепер ми можемо обчислити масу води та теплову енергію, що проходить через нагрівник за 2 хвилини, використовуючи наведені формули.
Приклад використання:
У нас є нагрівник, чий ККД становить 75%, тобто 0,75. Початкова температура води дорівнює 25 °C, а кінцева температура - 75 °C. Напруга в мережі не надана.
Порада: Для виконання цієї задачі, спочатку знайдіть масу води, використовуючи формули для об"єму і маси, а потім обчисліть теплову енергію, використовуючи формулу для теплової енергії.
Вправа: Якщо вода має масу 500 г, обчисліть кількість тепла, яка проходить через нагрівник за 3 хвилини при ККД 80% і зміні температури від 20°C до 60°C.