Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  0 0

  antekL1 24.3.2011 (04:50)

  Do czego "MOŻNA DOPROWADZIĆ" tę wodę?
  
  Jeśli do wrzenia (do 100 stopni C) to różnica temperatury wody wynosi 100 - 8 = 92 stopnie.
  Do tego potrzeba ciepła Q = c * m * (tk - tp) gdzie:
  c - ciepło wlaściwe wody, 1 kaloria / (gram * stopień),
  m - szukana masa wody
  tk - tp - różnica temperatur, obliczone wyżej 92 stopnie.
  
  Taką ilość ciepła musi przez 10 minut (czyli 600 sekund) wyprodukować grzałka.
  Dodatkowo ma ona 80% sprawności. Jezeli znamy moc grzałki P, to oznaczając przez T
  czas jej działania, przez eta sprawność mamy Q = P * T * eta.
  
  Oba ciepla Q mają być równe, czyli: P * T * eta = c * m * (tk - tp) stąd:
  m = (P * T * eta) / (c * (tk - tp)) (wzór 1)
  Trzeba policzyć moc P. Mamy opory spiral i prąd przez pierwszą z nich, znamy więc napięcie U
  na RÓWNOLEGLE połączonych spiralach: U = I1 * R1. To napięcie jest takie samo na obu
  spiralach. Moc prądu P = U^2 / R, gdzie R jest wypadkowym oporem obu spiral, czyli
  R = R1 * R2 / (R1 + R_2).
  
  W tym momencie warto zacząć liczyć na danych, bo wzory się komplikują.
  R = 8 * 12 / (8 + 12) = 4.8 om. U = 8 * 6 = 48 V. P = 48^2 / 4.8 = 480 watów.
  
  Tą wielkość wstawiamy do (wzór 1). eta = 0.8, jeszcze należy pamiętać o wyrażeniu ciepla
  wlaściwego wody w ukladzie SI, czyli zamiast kalorii / (gram * stopnień) użyć:
  c = 4.17 kJ / (kg * K). Obliczamy
  m = (480 * 600 * 0.8) / (4.19 * 1000 * 92) = okolo 0.6
  1000 w mianowniku to zamiana kilodżuli na dżule.
  
  Jeszcze wymiar wyniku. W liczniku są waty * sekundy, czyli dżule. Calość:
  [m] = \frac{J}{\frac{J}{kg\cdot K}\cdot K} = \frac{1}{\frac{1}{kg}} = kg
  
  Wynik jest w kilogramach, m = 0.6 kg. Ale sprawź, mogłem się kropnąc.
  
  Antek
  PS: W Warszawie daję korki, 20 PLN / godzina

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie