Сколько витков никелиновой проволоки надо навить на фарфоровый цилиндр?

1 ответ на вопрос “Сколько витков никелиновой проволоки надо навить на фарфоровый цилиндр?”

  1. andy7127 Ответить

    Дано:
    – никелиновая проволока диаметром 0,2 мм,
    – фарфоровый цилиндр диаметром 1,5 см,
    – время 10 минут,
    – объём 1,2 л воды, масса = 0,0012 м 3*1000 кг/м3 = 1,2 кг,
    – температуре 20 °С, Δt = 20 K,
    – КПД установки 63 %,
    – напряжение в сети 160 В.
    Определяем количество тепла для нагрева:
    Количество теплоты, которое надо передать телу, чтобы нагреть его от одной температуры до другой, находят по следующей формуле:
    Q = cm (tк – tн)
    Здесь tк и tн – конечная и начальная температуры, m – масса вещества, c – его удельная теплоемкость.
    При температуре 20 градусов Цельсия и нормальном атмосферном давлении удельная теплоемкость воды равна 4183 Дж / (кг·град) . При температуре 100°С эта величина достигает значения 4220 Дж / (кг·град) .
    Примем среднее значение с = 4200 Дж / (кг*град) .
    Получаем Q = 4200*1,2 * (100-20) = 403200 Дж.
    С учётом кпд нагревателя Q = 403200/0,63 = 640000 Дж.
    Работа электрического тока A = UIt = (U 2/R) * t Дж.
    Отсюда находим сопротивление нагревателя:
    R = U2t/A = 1602*10*60/640000 = 24 Ом.
    Удельное сопротивление никелиновой проволоки ρ = 0,4 Ом*мм2/м.
    Длина L проволоки равна: L = R*S/ρ = 24*π*0,22 / (4*0,4) = 1,884956 м.
    Длина одного оборота проволоки вокруг фарфорового цилиндра равна:
    l = πd = π * (0,015+0,0002) = 0,047752 м.
    Всего надо n = 1,884956 / 0,047752 = 39,47368 витков.

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *