За які дві хвилини проходить маса води через нагрівник, який використовує 11 м нікелінового дроту з площею поперечного перерізу 0,5 мм квадратних і має ефективність 75%, при нагріванні води від 25 до 75 °С за напруги 220 В?
Танец
Для решения данной задачи, нам необходимо вычислить скорость движения воды через нагреватель. Для этого воспользуемся формулой для расчета объемного расхода вещества через площадь поперечного сечения и скорость его движения.
Сначала найдем объемный расход воды. Для этого воспользуемся формулой:
\[
Q = Av
\]
где \( Q \) - объемный расход воды, \( A \) - площадь поперечного сечения нагревателя, \( v \) - скорость движения воды.
Исходные данные:
\( A = 0,5 \) мм² - площадь поперечного сечения нагревателя.
Для подсчета скорости движения воды воспользуемся формулой Кука-Ульмана:
\[
v = \frac{l}{t}
\]
где \( l \) - длина нагревателя, \( t \) - время, за которое вода проходит через нагреватель.
Исходные данные:
\( l = 11 \) м - длина нагревателя.
\( t = 2 \) мин - время, за которое вода проходит через нагреватель.
Теперь найдем скорость движения воды:
\[
v = \frac{11 \, \text{м}}{2 \, \text{мин}}
\]
Для дальнейших расчетов переведем время в секунды:
\[
t = 2 \, \text{мин} \cdot 60 \, \text{сек}
\]
В результате получаем:
\[
v = \frac{11 \, \text{м}}{120 \, \text{сек}} = 0,092 \, \text{м/с}
\]
Теперь можем рассчитать объемный расход воды:
\[
Q = 0,5 \, \text{мм}^2 \cdot 0,092 \, \text{м/с}
\]
Для дальнейших расчетов переведем площадь поперечного сечения в м²:
\[
A = 0,5 \, \text{мм}^2 = 0,5 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^2
\]
В результате получаем:
\[
Q = 0,5 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^2 \cdot 0,092 \, \text{м/с} = 4,6 \cdot 10^{-8} \, \text{м}^3/\text{с}
\]
Теперь перейдем к расчету объема воды, проходящей через нагреватель за две минуты.
\[
V = Q \cdot t
\]
Исходные данные:
\( t = 2 \) мин - время, за которое вода проходит через нагреватель.
Преобразуем время в секунды:
\[
t = 2 \cdot 60 = 120 \, \text{сек}
\]
В результате получаем:
\[
V = 4,6 \cdot 10^{-8} \, \text{м}^3/\text{с} \cdot 120 \, \text{сек} = 5,52 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^3
\]
Из полученного значения можно сделать вывод, что за две минуты через нагреватель проходит около \( 5,52 \cdot 10^{-6} \) м³ воды.
Сначала найдем объемный расход воды. Для этого воспользуемся формулой:
\[
Q = Av
\]
где \( Q \) - объемный расход воды, \( A \) - площадь поперечного сечения нагревателя, \( v \) - скорость движения воды.
Исходные данные:
\( A = 0,5 \) мм² - площадь поперечного сечения нагревателя.
Для подсчета скорости движения воды воспользуемся формулой Кука-Ульмана:
\[
v = \frac{l}{t}
\]
где \( l \) - длина нагревателя, \( t \) - время, за которое вода проходит через нагреватель.
Исходные данные:
\( l = 11 \) м - длина нагревателя.
\( t = 2 \) мин - время, за которое вода проходит через нагреватель.
Теперь найдем скорость движения воды:
\[
v = \frac{11 \, \text{м}}{2 \, \text{мин}}
\]
Для дальнейших расчетов переведем время в секунды:
\[
t = 2 \, \text{мин} \cdot 60 \, \text{сек}
\]
В результате получаем:
\[
v = \frac{11 \, \text{м}}{120 \, \text{сек}} = 0,092 \, \text{м/с}
\]
Теперь можем рассчитать объемный расход воды:
\[
Q = 0,5 \, \text{мм}^2 \cdot 0,092 \, \text{м/с}
\]
Для дальнейших расчетов переведем площадь поперечного сечения в м²:
\[
A = 0,5 \, \text{мм}^2 = 0,5 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^2
\]
В результате получаем:
\[
Q = 0,5 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^2 \cdot 0,092 \, \text{м/с} = 4,6 \cdot 10^{-8} \, \text{м}^3/\text{с}
\]
Теперь перейдем к расчету объема воды, проходящей через нагреватель за две минуты.
\[
V = Q \cdot t
\]
Исходные данные:
\( t = 2 \) мин - время, за которое вода проходит через нагреватель.
Преобразуем время в секунды:
\[
t = 2 \cdot 60 = 120 \, \text{сек}
\]
В результате получаем:
\[
V = 4,6 \cdot 10^{-8} \, \text{м}^3/\text{с} \cdot 120 \, \text{сек} = 5,52 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^3
\]
Из полученного значения можно сделать вывод, что за две минуты через нагреватель проходит около \( 5,52 \cdot 10^{-6} \) м³ воды.
Знаешь ответ?