Яка потужність струму в нагрівальному елементі автоматичної пральної машини, якщо він підігріває 3 кг води від 24

Тема урока: Потужність струму в нагрівальному елементі автоматичної пральної машини

Пояснення: Потужність струму в електричних пристроях можна обчислити за формулою:

\(P = \frac{Q}{t}\),

де \(P\) - потужність струму, \(Q\) - кількість теплоти, що виділяється в нагрівальному елементі, \(t\) - час, протягом якого це відбувається.

Кількість теплоти, що виділяється в нагрівальному елементі можна обчислити за формулою:

\(Q = mc\Delta T\),

де \(m\) - маса речовини, \(c\) - його теплоємність, \(\Delta T\) - зміна температури.

В даному випадку нагрівальний елемент підігріває 3 кг (або 3000 г) води від 24 до 90 °C, що є зміною температури 66 °C.

Теплоємність води дорівнює 4.18 J/(g*°C).

Також треба врахувати коефіцієнт корисної дії (ККД) нагрівника, який використовується для перетворення електричної енергії в теплову.

Приклад використання:

Потужність струму \(P\) можна обчислити за формулою:

\(P = \frac{Q}{t}\),

де \(Q\), \(t\) мають відповідні значення з питання.

Рекомендація: Для кращого розуміння даної теми Вам може знадобитися детальніше вивчення формул та обчислювальних методів, пов"язаних з електричними джерелами та пристроями.

Вправа: Обчисліть потужність струму в нагрівальному елементі автоматичної пральної машини, якщо він підігріває 3 кг води від 24 до 90 °С упродовж 15 хвилин з використанням значень, наведених в поясненні.

Суть вопроса: Потужність струму в нагрівальному елементі.

Пояснення: Потужність струму в нагрівальному елементі можна визначити за формулою: P = Q / t, де P - потужність струму в нагрівальному елементі (ватт), Q - кількість тепла, необхідна для підігріву води (джоулі), t - час, протягом якого відбувається підігрів (секунди).

Спочатку потрібно визначити кількість тепла, необхідну для підігріву води. Ми можемо використовувати наступну формулу: Q = m * c * (T2 - T1), де m - маса води (кілограми), c - питома теплоємність води (4,186 Дж / (градус Цельсія * грам)), T2 - кінцева температура (градус Цельсія), T1 - початкова температура (градус Цельсія).

Замінюючи відповідні значення в формулу, отримуємо: Q = 3 кг * 4,186 Дж / (градус Цельсія * грам) * (90 °C - 24 °C).

Після обчислення цього значення, ми можемо використовувати формулу P = Q / t, замінюючи значення Q і t (потрібно перевести 15 хвилин в секунди).

Приклад використання: Ми знаємо, що маса води дорівнює 3 кг, початкова температура - 24 °C, кінцева температура - 90 °C, напруга в мережі - 220 В і час підігріву - 15 хвилин. Обчислимо потужність струму в нагрівальному елементі автоматичної пральної машини.

Рекомендації: Перед розв"язанням таких задач, важливо визначити потрібні формули та одиниці вимірювання. Також слід звернути увагу на правильне перетворення одиниць, якщо це необхідно.

Вправа: Яка потужність струму в нагрівальному елементі пральної машини, якщо він підігріває 2 кг води від 20 до 60 °C протягом 10 хвилин? Напруга в мережі становить 230 В, а ККД нагрівника - 0,85. Отриманий результат виразіть у ваттах.