Question

Zad1. Do budowy grzejnika elektrycznego użyto 0,5 kg przewodnika z nikieliny o przekroju 0,5mm^{2} . Jakie będzie natężenie prądu, który płynie przez grzejnik podłączony do źródła o napięciu 220V.

Zad2. Do zacisków źródła stałego napięcia podłączono szeregowy układ złożony z 10 jednakowych żarówek i braku przerw w obwodzie żarówki nie świecą. wyjaśnij dlaczego?

Zad3. Żarówka ma moc znamionową 50W przy napięciu znamionowym 110V. Jaki opornik należy połączyć szeregowo z żarówką by można było ją włączyć do sieci o napięciu 230V.

Zad4. Na kuchence elektrycznej o mocy 600W ogrzano 1l wody od temperatury początkowej(stopnie Celsiusza) 14C do temperatury 100C. sprawność tej kuchenki wynosi 75%. Jaka ilość Energi pobrała kuchenka z sieci? Jaki był czas ogrzewania wody? Gęstość wody wynosi 10(do sześcianu)Kg/m(sześcienny). A ciepło właściwe równe 4,19*10(do sześcianu)J/KG*K



Bdz. proszę o rozwiązanie tego zadania Daję 150 pkt. Daję najjj i polecam konto więc to jest dużo za rozwiązanie :)))




Daję najjj :)))

Answer 1

1.

m = 0,5 kg

d = 8700 kg/m³ (gęstość)

S = 0,5 mm² = 0,5 * 10⁻⁶ m²

ρ = 0,4 Ω * mm²/m = 0,4 *10⁻⁶ Ω * m (oporność właściwa)

U = 220 V

 

Szukane:

I (natężenie prądu)

 

Objętość:

V = m/d

Długość:

L = V/S

Opór:

R = ρL/S

Prąd:

I = U/R

 

Podstawiamy:

I = U / R = US / (ρL) = US² / (ρV) = US²d / (ρm)

I = 220 * 0,5² * 10⁻¹² * 8600 / (0,4 * 10⁻⁶ * 0,5) = 236500 * 10⁻⁶ [V*m⁴*kg/m³/Ω/m/kg=V/Ω=A] = 0,237 A = 237 mA

-------------------------------------------------------------------------------------------

2.

Mimo braku przerw żarówki nie świecą, ponieważ na żarówce odłożyło się zaledwie 10% wartości napięcia znamionowego, a żarówka może wówczas, ale nie musi nawet się żarzyć, bo płynie za mały prąd.

--------------------------------------------------------------------------------------------

3.

Dane:

P₁ = 50 W

U₁ = 110 V

U₂ = 230 V

 

Szukane:

Opór R₂ włączony w szereg, aby żarówka świeciła mocą znamionową P1

 

Natężenie znamionowe prądu:

I1 = P₁/U₁ = 50/110 = 0,455 A

Opór żarówki, przy pełnej mocy:

R₁ = U₁/I₁ = U₁²/P₁ = 110²/50 = 242 Ω

(R₁ + R₂)I₁ = U₂

R₁I₁ + R₂I₁ = U₂

R₂I₁ = U₂ - R₁I₁

R₂ = (U₂ - R₁I₁)/I₁

R₂ = (U₂ - U₁)/I₁

R₂ = (U₂ - U₁)U₁/P₁

R₂ = (230 - 110)*110/50 = 264 Ω

Spr.

R₁ + R₂ = 506 Ω

I₂ = U₂/(R₁ + R₂) = 230/506 = 0,455 A

 

4.

Dane:

P = 600 W

V = 1 l = 1 dm³

ρ = 1 kg/dm³

t₁ = 14°C

t₂ = 100°C

η = 75% = 0,75

c = 4190 J/(kg*K)

 

Szukane:

E = energia pobrana z sieci

T = czas grzania wody

 

Q = ciepło potrzebne do ogrzania, które wystarczyłoby przy 100% sprawności

η = Q / E

E = Q/η

Q = m c Δt = ρV c (t₂ - t₁)

E = ρV c (t₂ - t₁) / η

E = 1 * 1 * 4190 * (100 - 14) / 0,75 [kg/dm³*dm³*J/kg/K*K = J] = 480453 J ≈ 0,48 MJ

ηP = Q/T

T = Q/(ηP)

T = E/P

T = 480453/600 = 801 s ≈ 13 min 21 s

Odp. Pobrano ok. 0,48 MJ energii w ciągu 13 min 21 s.