Какой длины надо взять нихромовый проводник сечением 0,1 мм', чтобы изготовить нагреватель, на котором можно за 5 мин довести до кипения 1,5 л воды, взятой при 20 °С? Напряжение в сети — 220 В. КПД нагревателя 90 %. Удельное сопротивление нихрома — 1,1 Ом ■ мм'/м.

КПД = Qполезн/Qзатрачен

Qполезн = с*m*(t2-t1)

Qзатрачен = U²*t/R, R = pl/s = U²*t*S/pl

0,9 = с*m*(t2-t1)/U²*t*S/pl

l = U²*t*S*КПД/c*m*(t2-t1)*p

прежде чем начнем вычислять, распишу данные:

l - длина

S - площадь поперечного сечения, U - Напряжение , R - сопротивление, р - удельное сопртивление нихрома = 1,1 * 10^(-6)

с - удельная теплоемкость воды = 4200

t2 - температура кипения = 100 градусов

t1 - начальная теппература = 20 градусов

КПД = 90% = 0,9

m = масса воды = 1,5 кг

t - время = 5 * 60 = 300 с

l = U²*t*S*КПД/c*m*(t2-t1)*p

l = 220*220 * 0.1*10^(-6)*0.9*300/4200*1.5*80*1.1*10^(-6) = 2,36м