Условие:
На конфорку бытовой электроплиты установлена кастрюля с водой.
Коэффициент теплоотдачи от дна кастрюли к воде α = 1400 Вт/(м2·К).
Теплопроводность материала кастрюли λ2 = 190 Вт/(м·К), а материала конфорки
(стали) λ1= 25 Вт/(м·К). Толщина стенки кастрюли δ2 = 3мм и стенки конфорки δ1 = 1,5
мм. Напряжение, подаваемое на конфорку, V = 220 В, сопротивление спирали
нагревательного элемента Rэ = 60 Ом.
Диаметр конфорки равен диаметру дна кастрюли и составляет d = 0,12 м. Тепловая
изоляция под нагревательным элементом – идеальная.
Определить зависимость температуры спирали нагревательного элемента от
температуры воды, если воду нагреть tж = 50, 75 и 100 °С.
Решить задачу, полагая,
что существует идеальный тепловой контакт спирали и верхней рабочей стенки
конфорки, а также поверхностей конфорки и кастрюли, между спиралью
нагревателя и рабочей стенкой конфорки термическое сопротивление
пренебрежимо мало.
