Вопрос по физике:
Какого диаметра надо взять проволоку из нихрома, чтобы изготовить нагревательный прибор с силой тока 2А для превращения в пар в процессе кипения половины объема 4л воды, взятой при температуре 25 0С за время 20мин, если тепловые потери составили 20%? Длина проволоки 80м, удельное сопротивление нихрома 1,1*10-6Ом*м, плотность воды 1000кг/м3, температура кипения воды 1000С, ее удельная теплоемкость 4200 Дж/кг0С, удельная теплота парообразования воды 2,3*106 Дж/кг.
Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?
Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок - бесплатно!
- 12.03.2017 21:49
- Физика
- remove_red_eye 11171
- thumb_up 33
Ответы и объяснения 1
Для того, чтобы нагреть до температуры кипения и испарить половину объёма 4 литров воды требуется передать воде количество теплоты
Q₁ = ρV(CΔT + 0.5λ) = 1000*0.004(4200*75 + 0.5*2300000) = 10460000 Дж
С учетом потерь в 20% от плитки надлежит получить
Q₂ = Q₁/(1 - 0.2) = 10460000/0.8 = 13750000 Дж
Поскольку
Q₂ = I²Rt, сопротивление спирали плитки R при токе I = 2 A и времени выделения тепла t=20 мин = 1200 сек будет равно:
R = Q₂/I²t = 13750000/(4*1200) = 2864 Ом
Поскольку R = ρ*L/S
S = ρ*L/R = 1.1e-06*80/2864 = 0.03073e-06 = 3.073e-08 кв м
Площадь сечения круглого проводника равна
S = пr² откуда радиус провода равен
r = √(S/п) = √(3.073e-08/3.1416) = 0.98e-04 м
Диаметр
d = 2√(I²tρ*L(1 - 0.2)/(пρV(CΔT + 0.5λ)))
d = 2r = 2e-04 м = 0,2 мм
- 13.03.2017 17:18
- thumb_up 3
Знаете ответ? Поделитесь им!
Есть сомнения?
Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.
Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи - смело задавайте вопросы!
Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.