Список предметов
КПД электрического прибора
38 / 40
Развернуть структуру обучения Свернуть структуру обучения

Задача. Определить длину нагревательного элемента. Завдання. Визначити довжину нагрівального елемента

Условие: Электропечь должна за время τ=10 мин выпаривать воду массой m=1 кг, взятую при температуре t1=200C. Какой должна быть длина нихромовой проволоки сечениемS=0,5 мм2, используемой в качестве нагревателя, если печь предназначена для напряжения U= 120В и ее КПД равен η=80%? Удельное сопротивление нихрома ρ=1,1*10-6Ом*м, удельные теплоемкость и теплота парообразования воды равны соответственно с=4,2 кДж/(кг*К) и r=2,26*103 кДж/кг.

Решение: Из условия задачи следует, что для расчета теплового действия тока в данном примере удобно применить формулу коэффициента полезного действия источника тока:

Умова: Електропіч повинна за часом τ=10 хв випаровувати воду масою m=1 кг, взяту при температурі t1=200C. Якою повинна бути довжина ніхромового дроту перерізом S=0,5 мм2, використовуваної в якості нагрівача, якщо піч призначена для напруги U= 120В і її ККД дорівнює η=80%? Питомий опір ніхрому ρ=1,1*10-6Ом*м, питомі теплоємність і теплота пароутворення води дорівнюють відповідно с=4,2 кДж/(кг*К) и r=2,26*103 кДж/кг.

Рішення: З умови задачі випливає, що для розрахунку теплової дії струму у даному прикладі зручно застосувати формулу коефіцієнта корисної дії джерела струму:


Формула коэффициента полезного действия (КПД). Формула коефіцієнта корисної дії (ККД)

Если спираль электропечи имеет сопротивление R и включается в сеть с напряжением U, то за время τ в спирали выделяется количество теплоты U2τ/R и часть (η) этой энергии идет на нагревание воды:Якщо спіраль електропечі має опір R і включається в мережу з напругою U, то за час τ в спіралі виділяється кількість теплоти U2τ/R і частина (η) цієї енергії йде на нагрівання води:

Формула количества тепла нагревательного прибора с учетом КПД. Формула кількості тепла нагрівального приладу з урахуванням ККД

Температура спирали при этом не изменяется.

Чтобы нагреть воду массой m от температуры t1 до температуры t2= 100°C и затем обратить ее в пар, необходимо затратить количество теплоты, равное

Температура спіралі при цьому не змінюється.

Щоб нагріти воду масою m від температури t1 до температури t2= 100°C і потім звернути її в пар, необхідно затратити кількість теплоти, що дорівнює


Формула количества тепла для нагревания и испарения воды. Формула кількості тепла для нагрівання і випаровування води

При изготовлении нагревателя сопротивлением R из проволоки сечением S длина ее l должна быть такой, чтобыПри виготовленні нагрівача опором R з дроту перерізом S довжина її l повинна бути такою, щоб

Сопротивление проводника с заданными длиной и сечением. Опір провідника із заданими довжиною і перерізом

Подставляя в исходное уравнение вместо Q и R, найденных из двух последних уравнений, получим:Підставляючи в вихідне рівняння замість Q и R, знайдених з двох останніх рівнянь, отримаємо:

Подстановка формулы количества тепла. Підстановка формули кількості тепла

Выразив отсюда длину проволоки и подставив числовые значения найдем:

Висловивши звідси довжину дроту і підставивши числові значення, знайдемо:


Вычисление длины спирали нагревательного элемента. Обчислення довжини спіралі нагрівального елемента
0  


 Постоянный ток. Постiйний струм | Описание курса | Полезная мощность электромотора 
   

Обсудить на форуме
Записаться на курсы
Обратиться к консультанту
Пройти тест
Полный список курсов обучения
Бесплатные видеоуроки
Нужна информация!




Нажмите, чтобы рекомендовать эту страницу другим:
Рейтинг@Mail.ru