Elektrotermik qurilmalar va ularda issiqlik uzatish

2. Masalalarni yechish uchun misollar
1-misol. massasi m_sh=50 g bo`lgan simni shisha kalorimetrga tushirildi va u m<sub>s</sub>=100 g suv bilan to`ldirildi. Kalorimetr t=60 s da ∆T= 1 K ga qiziydi. Spiral qarshiligi R_s = 3,5 Om, suv va shishaning ning solishtirma issiqlik sigʻimlari mos ravishda C_s = 4186 J/(kg·K), C_sh = 840 J/(kg K) ga teng boʻlsa, nikel simdan tashkil topgan va undan I=1,54 A tok o`tuvchi qizdirgichning foydali ish koeffitsientini aniqlang.
Yechish. Qizdirgichning foydali ish koeffitsienti quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:

Q_toʻla - suv va kalorimetrni isitishga ketgan issiqlik miqdori, J;
,
bu yerda, Q_sh - shisha kalorimetrni ∆T haroratgachaga qizdirish uchun sarflanadigan issiqlik miqdori, J;
J;
suvni ∆T= haroratgachaga qizdirish uchun sarflanadigan issiqlik miqdori, J;
;
;
t vaqt ichida spiraldan tok oʻtishi natijasida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori, J:
;

Javob_:__='>Javob: = 92,36 %.


2-misol. Atrof-muhit harorati T = 313 K, tok kuchi I = 20 A, tokning oʻtish vaqti t=2 min, oʻtkazgichning solishtirma qarshiligi ρ₂₀=2,6·10^-8 om·m, qarshilikning termik koeffisiyenti, =3,7 10^-3 K^-1 boʻlganda, uzunligi l=1 m tomonlari a=b=3 sm boʻlgan oʻtkazgichdan ajralib chiqadigan issiqlik miqdori va quvvatni aniqlang.
Yechish. Oʻtkazuvchilar maydoni quyidagi ifoda orqali aniqlanadi, m²,
m²
Joul-Lens issiqlik miqdori ifoda orqali aniqlanadi, J

bu yerda, R - oʻtkazgichning qarshiligi, om.
P - oʻtkazgichdan ajralib chiqqan quvvat miqdori:

bu yerda, U - tarmoq kuchlanishi, V.
Oʻtkazuvchilarning solishtirma qarshiligi, Om·m,


Oʻtkazgich qarshiligi quyidagi ifoda orqali aniqlanadi, Om

Javob: Q =1,49 J; Р =1561 МVt.


3-misol. Massasi m_sh=65 g bo`lgan sim shisha kalorimetrga tushirildi va u m<sub>s</sub>=130 g suv bilan to`ldirildi. Kalorimetr t=75 s da ∆T= 3 K ga qiziydi. Spiral qarshiligi R_s = 7 Om, suv va shishaning ning solishtirma issiqlik sigʻimlari mos ravishda C_s = 4186 J/(kg·K), C_sh = 840 J/(kg K) ga teng boʻlsa, nikel simdan tashkil topgan va undan I=1,85 A tok o`tuvchi qizdirgichning foydali ish koeffitsientini aniqlang.
Yechish. Qizdirgichning foydali ish koeffitsienti quyidagi ifoda orqali aniqlanadi:

Q_toʻliq - suv va kalorimetrni isitishga ketgan issiqlik miqdori, J;
,
bu yerda, Q_sh - shisha kalorimetrni ∆T haroratgachaga qizdirish uchun sarflanadigan issiqlik miqdori, J;
J;
suvni ∆T haroratgachaga qizdirish uchun sarflanadigan issiqlik miqdori, J;
;
;
t vaqt ichida spiraldan tok oʻtishi natijasida ajralib chiqadigan issiqlik miqdori, J.
;