Задачи › Теплопроводность, закон охлаждения Ньютона

Водонагреватель с элементами

  1. Водонагреватель с элементами

    «Шаг в будущее» 2018/19, 9 кл.
    4/10

    Бытовой водонагреватель, питающийся от сети напряжением \(220\) В, имеет \(8\) нагревательных элементов, включаемых в сеть параллельно. При включении всех элементов температура полного бака воды поддерживается равной \(100\) °C, вода при этом не кипит и не расходуется. Сколько нагревательных элементов нужно отключить, чтобы температура полного бака поддерживалась равной \(70\) °C при отсутствии расхода воды? Температура окружающего воздуха \(20\) °C. Температурной зависимостью сопротивления нагревательного элемента пренебречь.

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(3\).

    Решение

    Мощность одного элемента \(P_0 = UI_0\), ток через элемент от температуры воды не зависит. Скорость теплоотдачи из бака пропорциональна разности температур. При \(100\) °C с \(N_1 = 8\) элементами баланс имеет вид \(UI_0N_1 = k(t_к - t_0)\), при \(70\) °C с \(N\) элементами — \(UI_0N = k(t - t_0)\). Поделив уравнения, получим \[N = N_1\frac{t - t_0}{t_к - t_0} = 5,\] значит, нужно отключить \(\Delta N = N_1 - N = 3\) элемента.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи