1) Электрокипятильник мощностью 1кВт, работающий от сети с напряжением 220В, за 12 мин нагревает 1,5 л воды на 88С. Чему равен КПД нагревателя? Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кгК.
2)Электродвигатель трамвайных вагонов работает при токе 112А и напряжением 550 В. С какой скоростью движется трамвай, если двигатели создают силу тяги 3,6 кН, а КПД их 70%?
3)Сколько льда взятого при — 10С, можно растопить за 10 мин на электротипилке работающего от сети напряжением 220В при токе 3А если общий КПД установки 80%?Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кгК. Удельная теплота льда 340 кДж/кг.
4)Электрический чайник имеет в нагревателе две секции. При включении второй секции — за 40 мин. Через сколько времени закипит вода, если включить обе секции параллельно или последовательно? Условия нагревания одинаковы.
С дано и решение подробным
-
найти
U=220B
t =10 мин = 600с
С=4200 Дж/кгК.
F =3,6 кН = 3600 Н
приравняем U^2/ ((R2*t1/t2)/(t1/t2+1)) T2= 0C
U^2/ (R2 (1+t1/t2)) *t12 = U^2/R2 *t2
U=220 B
найти
Q2=Pt дано R2 t1/t2
ответ 0.8775 кг =877,5 г
4
дано -последовательно *t12 = U^2/ (R2 (1+t1/t2)) *t12
КПД = 70% (0,7)
*t2
приравняем
U^2/R2 *t2
T1=88C
1/ (1+t1/t2) *t12 = t2
решение
t1=10 мин
T12 = t2 *(t1/t2)/(t1/t2+1)
Q=U^2/R2 *t2
t1/t2
скорость v=P’/F = U*I*КПД/F = 550*112*0.7/3600 = 12 м/с (=43 км/ч)
t2=40 мин
дано
P=1кВт=1000Вт.
I =112 A найти
при последовательном
m = КПД*UIt / (C(T2-T1) + λ) =
*Т12 = t2
решение *t1 ответ 12 м/с (=43 км/ч)3 λ=340 кДж/кг = 340000
50 мин
T1= -10C R=R1+R2 = R2 =4200*1.5*(100-80)/(1000*720)=0.175 (17,5%) последовательно
при параллельном 8 мин
решение
КПД = 80% (0.8)
I=3A
m
Q» = UIt
*Т12 = U^2/R2 *t2
ответ 17,5%
2
Q1=Cm(T2-T1)
R1 = ответ Q=U^2/R2
мощность полезная P’=P*КПД=U I КПД
КПД = Q’/Q» = m (C(T2-T1) + λ) / UIt
Q=U^2/R1
1/ (t1/t2)/(t1/t2+1)) Q=U^2/R2 Дж/кг
С=2100 Дж/кгК.
дано
= t2 *(1+t1/t2) = 40*(1+10/40)= 50 мин
t=12 мин=720с
t12
найти
КПД = Q1/Q2= Cm(T2-T1)/Pt
= t1/(t1/t2+1)=10/(10/40+1)= 8 мин
V=1.5 л —-> m=1.5 кг
КПД U=550 B T2=100C
Q=U^2/R *Т12 = U^2/ ((R2*t1/t2)/(t1/t2+1)) *Т12
= 1/R1 +1/R2 ; R = (R1*R2)/(R1+R2) = (R2 t1/t2*R2)/( R2 t1/t2+R2) =(R2*t1/t2)/(t1/t2+1) t12 v
Q’ = Q1+Q2 = Cm(T2-T1) + λm =m (C(T2-T1) + λ)
Q1=Cm(T2-T1) Q=U^2/R R1/R2 = = U^2/R1 *t1 *t2
приравняем
решение
0.8*220*3*600 / (2100*(0-(-10)+340000)) =0.8775 кг =877,5 г
мощность полная P=UI
- 1
t1/t2 +R2 = R2 (1+t1/t2)
Q2=λm
T12 -параллельно