Какова длина нихромового провода с площадью сечения 0,25мм^2, используемого в нагревательном элементе электрического чайника? Чайник работает от сети с напряжением 220В и нагревает 1,5л воды с 25°С до 100°С за 10 минут. КПД чайника составляет...
Pizhon
Для решения данной задачи нам понадобятся следующие данные:
Площадь сечения нихромового провода: \(A = 0,25 \, \text{мм}^2\)
Напряжение сети: \(U = 220 \, \text{В}\)
Масса воды: \(m = 1,5 \, \text{л}\)
Начальная температура воды: \(T_1 = 25^\circ \text{C}\)
Конечная температура воды: \(T_2 = 100^\circ \text{C}\)
Время нагрева: \(t = 10 \, \text{мин}\)
КПД чайника: \(\text{КПД} = ?\)
Для начала, давайте найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
\[
Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]
Где:
\(m\) - масса воды,
\(c\) - удельная теплоемкость воды (\(4,186 \, \text{Дж/(г} \cdot ^\circ \text{C)}\)),
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Выразим \(\Delta T\):
\[
\Delta T = T_2 - T_1
\]
Подставим значения:
\[
\Delta T = 100 - 25 = 75 ^\circ \text{C}
\]
Теперь, найдем количество теплоты \(Q\):
\[
Q = 1,5 \cdot 4,186 \cdot 75
\]
Площадь сечения нихромового провода: \(A = 0,25 \, \text{мм}^2\)
Напряжение сети: \(U = 220 \, \text{В}\)
Масса воды: \(m = 1,5 \, \text{л}\)
Начальная температура воды: \(T_1 = 25^\circ \text{C}\)
Конечная температура воды: \(T_2 = 100^\circ \text{C}\)
Время нагрева: \(t = 10 \, \text{мин}\)
КПД чайника: \(\text{КПД} = ?\)
Для начала, давайте найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
\[
Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]
Где:
\(m\) - масса воды,
\(c\) - удельная теплоемкость воды (\(4,186 \, \text{Дж/(г} \cdot ^\circ \text{C)}\)),
\(\Delta T\) - изменение температуры.
Выразим \(\Delta T\):
\[
\Delta T = T_2 - T_1
\]
Подставим значения:
\[
\Delta T = 100 - 25 = 75 ^\circ \text{C}
\]
Теперь, найдем количество теплоты \(Q\):
\[
Q = 1,5 \cdot 4,186 \cdot 75
\]
Знаешь ответ?