Яка сила струму в нагрівальному елементі автоматичної пральної машини, якщо вона підігріває 3 кг води від 24 до 90 °С за 15 хв? Напруга в мережі 220 В, ККД нагрівника 90 %. (РЕШИТЕ В ТЕТРАДИ ПЖ)

Відповідь:

Використаємо закон Джоуля-Ленца( коли електричний струм проходить через опір, то його електрична енергія перетворюється на теплову).

Кількість теплоти, необхідне для нагрівання води Q, Дж:

Q=C*m*(t_2-t_1), де

C - питома теплоємність, для води C=4200 Дж/(кг*град С)

m – маса речовини, кг

t_1, t_2 - початкова та кінцева, відповідно, температура води, град.

Кількість тепла, що віддається нагрівальним елементом Qнг:

Qнг=P*τ*η=U*I*τ*η

P – електрична потужність, Вт

U - напруга живлення нагрівача,

I - струм навантаження нагрівача, А

τ - час роботи нагрівача, с

η - ККД нагрівача

Тепло, що виділяється нагрівачем, витрачається на нагрівання води.

C*m*(t_2-t_1) = U*I*τ*η;

I=[C*m*(t_2-t_1)]/[U*τ*η]

Перекладемо всі необхідні величини до системи СІ:

τ=15 хв=15*60=900;

η=90%=90/100=0.9.

I=[4200*3*(90-24)]/[220*900*0.9]=4,67A≅4,7 A.

Вдповідь: сила струму в нагрівальному елементі автоматичної пральної машини ≅ 4,7 A

Пояснення:

Вибач, у зошиті написати не можу, її просто немає під рукою, тільки планшет.