1 Электрокипятильник мощностью 1кВт, работающий от сети с напряжением 220В, за 12 мин нагревает 1,5 л воды на 88С. Чему равен КПД нагревателя? Удельна

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
    1/R

    параллельно 

    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) =
    12  = 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
    12  = 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