Сколько витков N нихромовой проволоки надо намотать на фарфоровый цилиндр диаметром Dц =1,5 см, чтобы создать кипятильник, которым за T=8 минут можно накипятить воду массой m = 1 кг, взятой при температуре t = 150С

25 июля 2024
Физика

Условие:

Сколько витков N нихромовой проволоки надо намотать на фарфоровый цилиндр диаметром Dц =1,5 см, чтобы создать кипятильник, которым за T=8 минут можно накипятить воду массой m = 1 кг, взятой при температуре t = 150С?

КПД кипятильника принять равным η =0,6. Диаметр нихромовой проволоки d_п = 0,5 мм, напряжение в сети U = 220 В, удельное сопротивление нихрома ρ = 1,1*10^-6 Ом*м.

Дано:

Найти:

N- ?

Решение:

Закипятить воду - означит нагреть её до 100^оС.

Процесс нагревания описывается формулой:

Q₁ = c * m * (t₂ t₁),

где с удельная теплоемкость воды, m масса воды, t₂ и t₁ температура от какой до какой нагрелась вода

Вычислим эту энергию:

При прохождении тока по проводнику он нагревается, то есть выделяется энергия и так как наш кипятильник имеет КПД 60%, то энергия, которая должна выделяться в пров...