Сколько льда, взятого при температуре 0 °C, можно растопить за 33 минут с помощью электрического нагревателя

  • 29
Сколько льда, взятого при температуре 0 °C, можно растопить за 33 минут с помощью электрического нагревателя, подключенного к сети напряжением 220 В? Нагреватель изготовлен из нихромового провода длиной 12 м с площадью поперечного сечения 0,3 мм². Удельное сопротивление нихрома составляет 1,1 Ом·мм³/м, а удельная теплота плавления льда равна 330 кДж/кг.
Диана_573
48
Для решения этой задачи мы можем использовать формулу, связывающую количество теплоты и сопротивление:

\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

где:
\( Q \) - количество теплоты (в джоулях),
\( I \) - сила тока (в амперах),
\( R \) - сопротивление (в омах),
\( t \) - время (в секундах).

Сначала мы можем найти силу тока, используя формулу:

\[ I = \frac{U}{R} \]

где:
\( U \) - напряжение (в вольтах).

В данном случае, \( U = 220 \) В, а сопротивление \( R \) нихромового провода можно вычислить, используя удельное сопротивление:

\[ R = \frac{\rho \cdot L}{S} \]

где:
\( \rho \) - удельное сопротивление (в омах·мм³/м),
\( L \) - длина провода (в метрах),
\( S \) - площадь поперечного сечения провода (в мм²).

В данном случае, \( \rho = 1.1 \) Ом·мм³/м, \( L = 12 \) м и \( S = 0.3 \) мм².

Теперь, когда мы имеем значение силы тока, мы можем использовать формулу для расчета количества теплоты:

\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

Время, данное в задаче, составляет 33 минут или 1980 секунд.

Подставим значения в формулу:

\[ Q = \left(\frac{U}{R}\right)^2 \cdot R \cdot t \]

Поиск всех необходимых значений и простые математические вычисления дадут ответ на задачу.