Question

1. Oblicz pracę prądu przy oświetleniu pokoju 4 żarówkami o mocy 100W każda przez 2 godziny. Wynik podaj w dżulach i kilowatogodzinach z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

2. Oblicz ile czasu trwa doprowadzenie do wrzenia 1 litra wody o temperaturze 20 stopni C w czajniku elektrycznym o mocy 2 kW. Straty energi pomijamy. Przyjmij że ciepło właściwe wody to 4200 J/ kg*K.

3. Silnik elektryczny powoduje podnoszenie windy o ciężarze 20 kN na wysokość 20 m w czasie 10 s. Oblicz moc silnika oraz natężenie prądu zasilającego silnik. Przyjmij, że napięcie zasilające to 230 V.

Answer 1

1. Dane:

P=100W

t=2h

n=4

Szukane:

W=?

Wzór:

P=W/t|*t

Wcałk=P*t*n

Rozwiązanie:

Wcałk=100W*2h*4

Wcałk=800Wh=0,8kWh=2880000J

Odp. Praca prądu będzie wynosić 0,8kWh, czyli 2880000J.

2. Dane:

m=1kg (w przypadku wody)

tp=20*C

tk=100*C

P=2kW=2000W

c=4200J/kg*C

Szukane:

t=?

Wzór:

Q=W

P=W/t|*t

W=Pt

Q=mcΔT

ΔT=tk-tp

mcΔT=Pt|:P

t=mcΔT/P

Rozwiązanie:

ΔT=100*C-20*C

ΔT=80*C

t=1kg*4200J/kg*C*80*C/2000W

t=366000J/2000W

t=168s=2min 48s 

Odp. Doprowadzenie wody do wrzenia zajmie 2min 48s.

3. Dane:

F=20kN=20000N

h=20m

t=10s

U=230V

g=10m/s²

Szukane:

I=?

P=?

Wzór:

Ep=W

Ep=mgh

F=mg

Ep=Fh

P=W/t

P=UI|:U

I=P/U

Rozwiązanie:

W=20000N*20m

W=400000J=400kJ

P=400000J:10s

P=40000W=40kW

I=40000W:230V

I≈174A

Odp. Moc silnika wynosi 40kW, a natężenie prądu ok. 174A.

 

Pozdrawiam.