Question

Какой длины нихромовый провод нужно взять, чтоб изготовить электронагреватель, який работает при напряжении 120 В и выделяет 1 МДж теплоты в час. Диаметр проволоки 0,5 мм. Коэффициент полезного действия отопителя 0,32

Answer 1

Дано:

U = 120 B

Q= 1 МДж = 1·10⁶ Дж

t = 1 час = 3600 с

D = 0,5 мм = 0,5·10⁻³ м

η = 0,32

ρ = 1,1·10⁻⁶ Ом·м    -  удельное сопротивление нихрома (из таблиц)

______________

L - ?

Из формулы

Q = U²·t/R

находим сопротивление проводника:

R = U²·t/Q = 120²·3600/(1·10⁶) ≈ 52 Ом

Находим площадь сечения проводника:

S = π·D²/4 ≈ 3,14·(0,5·10⁻³)²/4 ≈  2·10⁻⁷ м²

Из формулы:

R = ρ·L/S

находим

L = R·S / ρ = 52·2·10⁻⁷ / 1,1·10⁻⁶ ≈ 9,3 м

Но, поскольку мы рассчитали длину при КПД=100%, то реальная длина провода:

Lreal = L / η = 9,3 / 0,32 ≈ 29 м

Ответ: 29 метров