Дано:
n = 80% = 0,8
t1 = 20 °C
t2 = 100 °C
t = 5 мин = 5*60 = 300 с
I = 6 A
R = 7 Ом
р = 1000 кг/м³
с = 4200 Дж/(кг*°С)
V - ?
Работа тока равна количеству теплоты, которое было затрачено на прогрев воды от 20 градусов по Цельсию до температуры кипения (по закону Джоуля-Ленца):
A = Q
I²Rt = Q
С другой стороны то же самое количество теплоты является затраченной работой чайника:
Aз = Q
Затраченную работу можно выразить из формулы для КПД:
n = Aп/Аз => Аз = Ап/n
Полезная работа Ап - это минимальное количество теплоты, которое необходимо для нагрева воды от 20 °С до 100 °С:
Ап = Q = c*m*dt = c*m*(t2 - t1), тогда
Аз = Ап/n = (c*m*(t2 - t1))/n
Теперь приравняем работу тока к затраченной работе чайника:
I²Rt = (c*m*(t2 - t1))/n - остаётся представить массу как произведение плотности и объёма и выразить объём:
m = p*V
I²Rt = (c*р*V*(t2 - t1))/n
V = (I²Rt*n)/(c*р*(t2 - t1)) = (6²*7*300*0,8)/(4200*1000*(100-20)) = (36*7*300*0,8)/(4200*1000*80) = (36*3*0,8)/(600*10*80) = (6*2,4)/(1000*80) = (6*0,3)/10000 = 1,8/10000 = 0,00018 = 180*10^(-6) м³ = 180 мкм³
180*10^(-6) * 10³ = 180*10^(-3) = 0,18 л = 180 мл
ответ: 0,18 л (180 мл).
Отает:
Для изготовления спирали электрического нагревателя, рассчитанного на напряжение 120В и потребляющего ток силой 5А, используется манганиновый проводник сечением 0,3 мм в квадрате. Определите длину этого проводника( ро=0,45 Ом*мм в квадрате/м *)
По формуле закона Ома , где U - напряжение (В), R - сопротивление проводника (Ом), I - сила тока (A). Сопротивление расписываем как , где р₀ - удельное сопротивление (Ом*м), l - длина проводника (м), S - площадь поперечного сечения провдника (м²). Данную формулу подставляем в формулу закона Ома ⇒
Выражаем из данной формулы длину проводника . В систему си пререводить мм² в м² не нужно, так как эти величины всё равно сокращаются.
Подставляем численные данные и вычисляем
Объяснение:
Надеюсь правильно
Q = Q1 + Q2 + Q3.
Q1 - это количество теплоты, которое потребуется для нагревания льда от -40°С до 0°С.
Q2 - это количество теплоты, которое потребуется для плавления всего куска льда при 0°С.
Q3 - это количество теплоты, которое потребуется для нагревания образовавшейся воды от 0°С до 20°С.
По условию требуется найти Q1 и Q3.
Q1 = m*c1*(t2 - t1) = m*c1*(0°C - (-40°C) ) = m*c1*40°C.
t1, t2 - начальная и конечная температура.
t1 = -40°C , t2 = 0°C
где m - это масса льда, а с1 - это удельная теплоемкость льда (табличная величина) с1 = 2,10 кДж/(кг*°С) = 2100 Дж/(кг*°С),
по условию m = 9 кг.
Q1 = 9кг * 2100Дж/(кг*°С) * 40°С = 756000 Дж = 756 кДж.
Q3 = m*c2*(t3 - t2),
где m - масса образовавшейся воды m=9 кг,
c2 - это удельная теплоемкость воды (табличная величина)
c2 = 4,19 кДж/(кг*°С)= 4190 Дж/(кг*°С)
t3, t2 - это конечная и начальная температура
t3 = 20°C, t2 = 0°C
Q3 = 9кг * 4190Дж/(кг*°С) * (20°С - 0°С) =
= 9кг * 4190 Дж/(кг*°С) * 20°С = 754200 Дж = 754,2 кДж