În ajunul verii, apa caldă a fost oprită și aparent pentru o lungă perioadă de timp. Mama m-a încurcat cu alegerea unui încălzitor de apă caldă - un fel de cutie cu o robinet care permite scurgerea apei și încălzirea acesteia.
Scotoci în directoarele, a devenit clar că ei vin în diferite capacități, de la 2 kW la 15 kW, cu mai puternic, puterea mai scumpe și mai mare ai nevoie pentru a trage o linie separată de placa de comutare.
Noi, de asemenea, desigur, trebuie să mai ieftin, în mod ideal în regiunea de câteva mii de ruble, și fără hemoroizi inutile, din moment ce folosim numai atâta timp cât apa caldă nu includ.
Am găsit un bărbat frumos cu un brand bun și recenzii pentru două mii și jumătate de mii de ruble și o putere de 3,5 kW. Cei care au folosit deja scrie că lucrul este minunat și face ceea ce avem nevoie, sub o anumită condiție - temperatura apei din conducta de apă trebuie să fie de cel puțin 18 grade, altfel încălzitorul pur și simplu nu are suficientă putere.
Adică, dacă avem apă rece, din cauza limitărilor de putere și buget, nu avem nevoie să cumpărăm un astfel de încălzitor de apă.
Am atins apa - a fost rece. Nu este clar. Este necesar să se măsoare.
Am căutat un termometru - am găsit un om simplu, cu o scară de 35 până la 42 de grade. Nu pot măsura. Din casă să ieși și să caute un alt termometru undeva - leneș.
Poskripel creierul și a adus aminte de curs de fizica școală despre capacitatea termică specifică - cantitatea de energie pe care ar trebui să fie raportate la un kilogram de substanță pentru a ridica temperatura cu un grad.
Am decis că prin măsurarea timpului în care fierbătorul nostru ar fierbe un litru de apă - adică va ridica temperatura la 100 de grade, cunoscând puterea cazanului, va fi posibil să se calculeze temperatura inițială.
Formula de căldură specifică:
Unde C este căldura specifică. Capacitatea de căldură a apei a fost luată de pe Wikipedia.
C = 4,187 kJ / kg * Calvin
m este masa substanței. În cazul nostru, totul este simplu, 1 litru de apă are o masă de 1 kg.
dT - delta T - diferența de temperatură.
dT = 100 # xB0; - T, adică punctul de fierbere minus temperatura inițială, pe care încercăm să o găsim.
Q - cantitatea de căldură, J. În cazul nostru, transferul de căldură nu este instantaneu, ci în decursul timpului. Pentru lipsa altor opțiuni simplificăm:
unde P este puterea cazanului în Watts (1 Watt = 1 J / 1 s),
și este timpul să fierbem.
Fratele meu mai mic având în distracție pe fizica o astfel de gospodărie, așa că ia explicat ceea ce facem, având în vedere cronometrul, „cercetătorul note“ și măsura veșnicia plantate - să aștepte până când ibric fierbe, în care am turnat îngrijit 1 litru de apă de la robinet.
Timpul t a fost măsurat ca 3 minute 26 secunde sau 206 secunde.
Substituim toate datele noastre în formula:
4,187 kJ / kg * Kelvin = 2 kW * 206 sec / 1 kg * (100 # xB0; C - T # xB0; C)
100 - T = 2 * 206 / 4,187
T = 100 - 98,4 = 1,6 # xB0; C.
Ceva nu este în mod clar corect. Apa, desigur, este rece, dar nu gheata!
Ei bine, încă de la început a fost clar că metoda de calcul este departe de a fi ideală, deoarece ceainicul electric nu are o eficiență de 100%. Este el de la rețeaua electrică ia 2 kW, și cât de mult ajunge la apă?
Această eficiență include de asemenea căldură, pe care apa se disipează în timp ce fierbătorul îl încălzește.
Nu mai vorbim de faptul că apa are o căldură specifică diferită la temperaturi diferite.
Astfel, în formula noastră pentru capacitatea de căldură de lângă puterea cazanului se adaugă încă un necunoscut: eficiența:
C = P * t * Eficiența / m * dT
Imediat înțeleg că, pentru a calcula această eficiență, trebuie să aflați cât timp fierbătorul ridică apa la o temperatură cunoscută la o sută de grade. Așa cum a spus fratele meu, "pentru a calcula temperatura apei, trebuie să știm temperatura apei".
Singurul dispozitiv de măsurare din casă este termometrul menționat cu o scară mică și poate măsura numai temperatura apei aproape de temperatura corpului uman.
Soluția a fost sugerată de mama mea - să dilueze apa rece cu apă clocotită, până când apa se simte neutră la atingere și chiar și apoi măsura temperatura cu un termometru.
Și a făcut-o, folosind un bol de salată ca o capacitate intermediară. Măsurat. Sa dovedit 38 # xB0; C.
Scoateți cu grijă 1 litru de apă în fierbător și măsurați timpul până la fierbere: 2 minute 42 secunde sau 162 secunde. Din nou, înlocuiți totul în formulă și calculați eficiența:
C = P * t * Eficiența / m * dT
4,187 = 2 * 162 * Eficiență / 1 * (100 - 38)
Eficiența = 4,187 * 62/324 = 0,8 sau 80%. Nu e rău, apropo, și în limitele așteptate.
Acum, când eficiența este cunoscută, putem calcula din nou temperatura apei din robinet:
4,187 = 2 * 202 * 0,8 / 1 * (100-T)
100 - T = 323,2 / 4,187
T = 100 - 77,2 = 22,8 # xB0; C.
Voila. Mai cald decât mă așteptam, dar, în principiu, seamănă cu adevărul. Știu că, de fapt, gunoi, dar totuși m-am înșelat în restul zilei, așa că am decis să-i arăt în fața pikabu.
este arătată ca poate fi măsurată utilizând lungimea de undă a brânzei cuptorului cu microunde cu microunde.
În mod similar, puteți folosi cârnați, dar acesta ar trebui să fie un cârnaț lung, de dimensiuni complete.
Tăiați cârnații în felii și așezați-o pe o farfurie în formă de pătrat cât mai uniform posibil, astfel încât toate piesele să aibă aceeași dimensiune și să nu existe spații.
Facem ca placa din cuptorul cu microunde să nu se rotească și să ne încălzim cârnații.
Datorită subtilităților cuptorului cu microunde, cârnații se încălzesc neuniform. Măsurăm distanța dintre cele două cele mai apropiate epicentru termic (sau non-cald, nu fundamental). Aceasta va fi lungimea de undă.
Apoi, lungimea de undă este înmulțită cu frecvența de funcționare a magnetronului cuptorului cu microunde. Rezultatul este egal cu viteza luminii.
Frecvența magnetonului este căutată fie în caracteristicile tehnice ale cuptorului cu microunde, fie utilizăm standardul occidental la 2.45 GHz.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: