ип'ятильник з ККД 80 % виготовлений з ніхромового дроту перерізом 0,84 мм і включений у мережу з напругою 220 В. За 20 хв з його до було нагріто 4 л води від 10 °С до 90°C. Яка довжина дроту, з якого виготовлений кип'ятильник?

ответ: ≈ 26,7 м

Объяснение:

Дано:

η - 80%

S - 0,84 мм

t1 - 10°

t2 - 90°

U- 220В

L -?

Розрахуємо кількості теплоти, виділеної при зміні температури тіла з t1 на t2.

Q=c*m * (t₂-t1) = 4200*4 * (90° -10° ) = 1 344 000 Дж, де с- питома теплоємність води  с = 4200 Дж/кг*град.  

Знаходимо Опір проводу:

R = ρ * L / S = 1,1 * L / 0,84 = 1,3 * L Ом  , де  p - питомий опір ніхрому

р= 1,1 ом* мм2

При цьому потужність кип'ятильника:

N = U² / R = 220² / (1,3 * L) ≈ 37230 / L

Через  η знайдемо L

η =  Q / (N*t)

0,80 = 1 344 000*L / (37230*20*60)

0,80 = 0,03*L

L=0,80/0,03 ≈ 26,7 м