Контрольная работа на тему "Росдистант | Практическое задание 2 | Преобразование электрической энергии в тепловую"

Практическое задание по учебному курсу «Современные энергетические системы и электронные преобразователи». Тема: «Преобразование электрической энергии в тепловую»
Было выполнено на зачёт в 2023 году. После оплаты вы сможете скачать готовые ответы по заданию. Так же могу выполнять данную работу индивидуально. Делайте индивидуальный заказ.

Описание работы

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»

Институт химии и энергетики
(наименование института полностью)
Кафедра "Электроснабжение и электротехника"
(Наименование учебного структурного подразделения)
13.03.02 Электроэнергетика и электротехника
(код и наименование направления подготовки / специальности)
Электроснабжение
(направленность (профиль) / специализация)

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ №2
по учебному курсу «Современные энергетические системы и электронные преобразователи»
(наименование учебного курса)

Вариант (при наличии)

Обучающегося
(И.О. Фамилия)
Группа
Преподаватель
(И.О. Фамилия)

Тольятти 2023

Задание: Определение КПД электрического водонагревательного прибора.

Рекомендации по выполнению задания № 2
В качестве исследуемого электрического водонагревательного прибора может быть использован электрический чайник или другой аналогичный бытовой прибор.
Коэффициент полезного действия (КПД) энергетической системы – это отношение полезной энергии к израсходованной:
?= Q_(полез.)/Q. (1)
Израсходованная энергия определяется по закону Джоуля – Ленца:
Q= ?P •t=I?^2•R•t= U^2/R •t, (2)
где Q – тепловая энергия, выделившаяся при прохождении тока I по проводнику сопротивлением R за время t; U – напряжение.
Мощность электроприбора P, как правило, указана на его корпусе или в документации, однако из-за окисления высокоомных проводников ТЭНа со временем она снижается. Поэтому ее нужно рассчитать через сопротивление.
Сопротивление вы можете узнать двумя способами. Первый заключается в измерении с помощью омметра, если у вас есть такая возможность и соответствующие навыки. Это будет дополнительным плюсом работы.
Второй способ состоит в использовании значения сопротивления, полученного с помощью следующей формулы:
R=20+ ?R [Ом], (3)
где 20 Ом – общее значение для всех, ?R – добавка, численно равная порядковому номеру первой буквы вашей фамилии (если номер двузначный, то учитывается только вторая цифра). Например, если ваша фамилия начинается на «Д», то
R = 20 + 5 = 25 Ом.
Ток вам неизвестен, зато известно напряжение – 220 В. Для расчета энергии нужно еще знать время. Его вы должны определить экспериментально. Для этого в чайник или его аналог нужно налить фиксированное количество воды (желательно близкое к максимальному) и довести до кипения. После этого нужно вылить кипяток, снова налить холодную воду и повторить опыт. Это повторение нужно из-за того, что при первом нагреве энергия расходуется на нагрев корпуса чайника, а при втором потерь такого рода практически нет. В результате вы получите величину затраченной энергии.
Полезную энергию можно рассчитать, зная массу воды m и ?t – разность между температурой кипения и начальной температурой воды. Температура кипения, как известно, составляет 100 °C. Температуру водопроводной воды можно измерить комнатным термометром.
Как вам известно, 1 калория – это количество энергии, необходимое для нагрева 1 г воды на 1 градус. Оно равно 4,1868 Дж. Таким образом, полезная энергия может быть найдена по формуле:
Q_(полез.)= m • ?t• 4,1868 [Дж]. (4)
Отношение данной величины к ранее полученному значению израсходованной энергии и будет, согласно выражению (1), искомым значением КПД.
.
Результаты работы вы должны представить в виде таблицы.
?R R Q Qполез. КПД