Fiecare dintre noi foloseste destul de des un cazan, fie conventional, fie electric, pentru a aduce apa la fierbere. Acest lucru este necesar pentru a face două băuturi minunate: ceai și cafea. Cu toate acestea, nu toată energia electrică, dacă boilerul este electric sau energia gazului ars, dacă boilerul este obișnuit, se încălzește apa. De fiecare dată când pregătim apă pentru fierbere, încălzim cazanul cu el, precum și aerul din bucătărie. Aceasta ridică întrebarea: cât mai bine să turnăm apă? Dacă se toarnă puțină apă, apoi, cu o singură mână, ea vine repede la fierbere și pierderile de căldură în încălzirea aerului în bucătărie este cel mai mic. Dar, pe de altă parte, încălzirea fierbătorului în sine va necesita aproape aceeași energie ca încălzirea apei. În cazul în care apa pentru a turna o mulțime, apoi energia cheltuită pentru încălzire fierbător de apă, va fi nesemnificativ, dar fierbătorul este încălzit pentru o lungă perioadă de timp, și, prin urmare, mai multă energie vor fi transferate în mediul înconjurător. Să încercăm să aflăm și de a determina cantitatea optimă de apă, în care raportul dintre pierderea de căldură la locul de muncă utile cu privire la producerea de apă caldă folosind un ceainic electric este minim.
În calculele, presupunem că apa încălzită în fierbător, la temperatura camerei, și generarea de căldură în elementul de încălzire al fierbătorului și unitatea de timp, întotdeauna aceeași, respectiv, puterea specificată de fabricantul fierbătorului electric.
Pentru a determina eficiența optimă, un studiu experimental poate fi realizat utilizând un cazan electric cu o capacitate a elementului de încălzire de 2400 W și un volum de 1,5 litri. Lucrările utile pentru producerea apei fierbinți sunt egale cu cantitatea de căldură necesară pentru încălzirea apei de la temperatura camerei până la punctul de fierbere al apei (100 0 C):
- capacitatea de încălzire a apei; - masa de apă încălzită; - punctul de fierbere al apei; - temperatura inițială a apei înainte de încălzire (25 ° C).
Cantitatea de căldură eliberată de elementul de încălzire este determinată de formula:
unde - capacitatea elementului de încălzire, - timpul de fierbere a apei. Apoi eficiența unui fierbător electric este determinată de relația:
dar pierderea de energie:
Cu ajutorul unui cronometru efectuăm măsurători ale duratei de fierbere a apei de diferite mase, iar rezultatele sunt înregistrate în tabel:
Tabelul arată că pierderea minimă de energie utilizată în experiment pentru fierbătorul va fi încălzită dacă 1-1,25 kg de apă, iar pierderea maximă ar fi în cazul în care căldura de 0,25 kg de apă. Astfel, diferența dintre pierderile maxime și minime este de 161,3 kJ / kg. Având în vedere că, în medie, cazanul este folosit de 2-3 ori pe zi, pentru anul pierderile de energie vor fi 176,6 MJ, sau 49 kWh. În sine, economiile s-au dovedit a fi mici, dar dacă minimalizați toate pierderile de energie inutile, de exemplu, opriți corpurile de iluminat neutilizate etc. atunci efectul va fi destul de palpabil, mai ales dacă calculați economiile de energie în orașul Moscova: 150.000.000 kWh.
Prin metoda propusă, vă sugerăm să rezolvați problema.
Efectuați un studiu experimental și determinați cantitatea optimă de apă care trebuie turnată în fierbătorul dvs. pentru a reduce la minim pierderile de căldură.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: