Яка сила струму в нагрівальному елементі автоматичної пральної машини якщ вона підігріває 3 кг води від 24 градусів цельсія до 90 за 15 хв? напруга в мережі 220 в, ккд нагрівальника 90%.
Спачала рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание бруска от t1=20 град, до плавления (t2=420град). Q1=c*m*(t2 - t1). (c - удельная теплоемкость цинка=400Дж/кг*град, m - его масса=0,5кг). Q1=400*0,5*(420 - 20)=80000Дж. А теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное на плавление Q2=лямбда*m. ( лямбда - удельная теплота плавления цинка=120000Дж/кг). Q2=12000*0,5=60000Дж. Общее затраченное количество теплоты= сумме. Q=Q1+Q2. Q=80000 + 60000=140000Дж. ( 0,14МДж ( мегаджоуля) или 140кДж)
Спачала рассчитаем количество теплоты, затраченное на нагревание бруска от t1=20 град, до плавления (t2=420град). Q1=c*m*(t2 - t1). (c - удельная теплоемкость цинка=400Дж/кг*град, m - его масса=0,5кг). Q1=400*0,5*(420 - 20)=80000Дж. А теперь рассчитаем количество теплоты, затраченное на плавление Q2=лямбда*m. ( лямбда - удельная теплота плавления цинка=120000Дж/кг). Q2=12000*0,5=60000Дж. Общее затраченное количество теплоты= сумме. Q=Q1+Q2. Q=80000 + 60000=140000Дж. ( 0,14МДж ( мегаджоуля) или 140кДж)
I ≅ 4,7 A.
Объяснение:
Теплота. Количество теплоты.
Количество теплоты, необходимое для нагрева воды Q, Дж :
Q=C*m*(t_2-t_1), где
C - удельная теплоемкость, для воды C=4200 Дж/(кг*град С)
m - масса вещества, кг
t_1, t_2 - начальная и конечная, соответственно, температура воды, град.С
Количество тепла, отдаваемого нагревательным элементом Qнг :
Qнг=P*τ*η=U*I*τ*η
P - электрическая мощность, Вт
U - напряжение питания нагревателя, В
I - ток нагрузки нагревателя, А
τ - время работы нагревателя, с
η - КПД нагревателя
Тепло, выделяемое нагревателем тратится на нагрев воды.
C*m*(t_2-t_1) = U*I*τ*η;
I=[C*m*(t_2-t_1)]/[U*τ*η]
Переведем все необходимые величины в систему СИ:
τ=15 мин=15*60=900 с;
η=90%=90/100=0.9.
I=[4200*3*(90-24)]/[220*900*0.9]=4,67A≅4,7 A.