Расчет потребляемой мощности электрического нагревателя
Який потужність струму проходить через нагрівальний елемент автоматичної пральної машини, якщо він нагріває 3 кг води
Який потужність струму проходить через нагрівальний елемент автоматичної пральної машини, якщо він нагріває 3 кг води з 24 до 90 градусів Цельсія протягом 15 хвилин? Припустимо, що напруга в мережі становить 220 В, a ККД нагрівача.
02.12.2023 21:13
Написать свой ответ:
Объяснение: Для решения задачи нам необходимо использовать формулу расчета потребляемой мощности электрического нагревателя. Потребляемая мощность (P) вычисляется по формуле:
P = Q / t,
где P - потребляемая мощность (в ваттах), Q - количество тепла (в джоулях), t - время (в секундах).
Количество тепла (Q) можно найти с помощью формулы:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество тепла (в джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоемкость вещества (в джоулях на градус Цельсия), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).
Из условия задачи мы знаем, что масса воды (m) равна 3 кг, изменение температуры (ΔT) равно 90 - 24 = 66 градусов Цельсия, время (t) равно 15 минут = 15 * 60 = 900 секунд, напряжение в сети (U) равно 220 В, а КПД нагревателя (η) предполагаемое равно 100% (что означает, что нагреватель полностью преобразует электрическую энергию в тепло).
Используя эти данные, можно вычислить потребляемую мощность (P) следующим образом:
Q = m * c * ΔT = 3 кг * 4186 Дж/(кг * градус Цельсия) * 66 градусов Цельсия = 872124 Дж,
P = Q / t = 872124 Дж / 900 сек = 968W.
Таким образом, потребляемая мощность струма, проходящего через нагреватель автоматической стиральной машины, составляет 968 Вт.
Дополнительный материал: Посчитайте потребляемую мощность струма, проходящего через нагреватель автоматической стиральной машины, если масса воды составляет 5 кг, температура изменяется с 10 до 50 градусов Цельсия в течение 20 минут при напряжении в сети 230 В.
Совет: Для лучшего понимания темы, рекомендуется изучить удельную теплоемкость различных веществ и формулы для расчета потребляемой мощности в различных ситуациях. Также полезно узнать о взаимосвязи между потребляемой мощностью и другими параметрами, такими как напряжение, сила тока и КПД.
Задание: Какую мощность потребляет электрический нагреватель, если масса воды составляет 2 кг, температура изменяется с 20 до 80 градусов Цельсия в течение 10 минут при напряжении в сети 240 В? (Предположим, что КПД нагревателя равен 100%).