Question

W czajniku elektrycznym zasilanym z sieci o napięciu U = 220V można zagotować w czasie t = 5 minut i 36 sekund 2 litry wody o temperaturze 20C. Zakładając, że w czasie zagotowania wody nie ma strat energii oraz wiedząc, że Cw: 4200 oblicz:
Oblicz:
a) pracę prądu
b) moc czajnika i natężenie płynącego prądu
d) opór spirali czajnika
e) koszt zagotowania wody (1kWh= 0,24 zł

Answer 1

Dane:

U=220V

t=5min 36s=336s

m=2kg 

tp=20*C

tk=100*C

c=4200J/kg*C

k=0,24zł/1kWh

Szukane:

W=?

P=?

I=?

R=?

kcałk=?

Wzór:

P=W/t

W=Q

Q=mcΔT

ΔT=tk-tp

==========

P=U*I|:U

I=P/U

==========

R=U/I

==========

kcałk=W*k

Rozwiązanie:

ΔT=100*C-20*C

ΔT=80*C

W=2kg*4200J/kg*C*80*C

W=672000J=672kJ

P=672000J/336s

P=2000W=2kW

I=2000W/220V

I≈9,1A

R=220V/9,1A

R≈24,2Ω

W=672000J≈0,1867kWh

kcałk≈0,1867kWh*0,24zł

kcałk≈0,04zł≈4gr

Odp. Praca prądu wynosiła 672kJ, moc czajnika - 2kW, natężenie prądu - ok. 9,1A, opór spirali czajnika ok. 24,2Ω, a koszt zagotowania wody - ok. 4gr.

 

Pozdrawiam.

 

(P.S.I.:W przypadku objętości wody wyrażonej w litrach możemy uznać jej wartość liczbową jako wartość masy tej wody wyrażoną w kilogramach, ponieważ dw (gęstość wody) = 1000kg/m³

P.S.II.: Za każdym razem, gdy obliczam koszt zużytej energii elektrycznej szukaną wartość oznaczam literką ''k'' i w tym przypadku nie oznacza ona przekładni transformatora).