задача о кпд нагревательных приборов

[Xey]

triod в сообщении #683740 писал(а):

Примерно минут на десять.

10 минут это разница во времени, а какое же время закипания?
Купите электрочайник, сэкономите и время и энергию.

[triod]

Немного покопавшись в интернете, нашёл формулу для определения температуры при нагревании, которая выражается трансцендентным уравнением.$T=T_0+(P/cm)t^{P/(P+A(T-T_0))}$.
Где $A(T-T_0)$-мощность потерь.И общего решения не имеет (только частные), тогда получается, что КПД не является постоянной величиной, так как потери растут со временем?

[Xey]

triod в сообщении #683860 писал(а):

получается, что КПД не является постоянной величиной, так как потери растут со временем?

КПД можео определить как энергия на кипячение литра воды.

Потери растут со временем в двух смыслах,
с ростом температуры воды в чайнике растет теплоотдача чайника.
с ростом времени доведения до кипения растет количество потерянного тепла.

Выгоднее мощный электрочайник. Но возможно, что проблемы с перегревом воды при мощном нагревателе важнее потерь энергии.

[triod]

Xey в сообщении #683912 писал(а):

Выгоднее мощный электрочайник. Но возможно, что проблемы с перегревом воды при мощном нагревателе важнее потерь энергии.

Здесь наверное имеет значение не сама мощность, а её отношение к массе нагреваемой воды.


В общем задача не так проста, как кажется.Без пол-литра без компьютера не разберёшься.На выходных буду ставить компьютерный эксперимент, если на работе не загрузят.

[parton aka]

(Оффтоп)

triod в сообщении #683920 писал(а):

Здесь наверное имеет значение не сама мощность, а её отношение к массе нагреваемой воды.

Очевидно, что фсё "завязано" на теплопроводность, площадь пов. и теплоемкость дна чайника - греем воздух, при интенсивном подводе тепла. Эл.чайник, с "погружным" ТЭНом, рулит по КПД... .:)

[triod]

triod в сообщении #683860 писал(а):

Немного покопавшись в интернете, нашёл формулу для определения температуры при нагревании, которая выражается трансцендентным уравнением.$T=T_0+(P/cm)t^{P/(P+A(T-T_0))}$.
Где $A(T-T_0)$-мощность потерь.

Наверное всё-таки более правильным будет $n=1-A(T-T_0)/P$

[tasfinder]

Имеет значение сопротивление источника (внешнего по отношению к ТЭНу). Большой ТЭН будет выдавать в два раза большую мощность только если сопротивление источника равно нулю. А например если сопротивление внешних цепей будет больше сопротивления большого ТЭНа, то на большом ТЭНе тепла будет выделятся даже меньше чем на маленьком (за счет возросших потерь во внешних цепях).
Вобщем надо проконтролировать напряжение непосредственно на контактах спирали, скорей всего окажется что оно заметно ниже на двухкиловаттной конфорке.

[venco]

tasfinder в сообщении #684258 писал(а):

А например если сопротивление внешних цепей будет больше сопротивления большого ТЭНа, то на большом ТЭНе тепла будет выделятся даже меньше чем на маленьком (за счет возросших потерь во внешних цепях).

Если бы это было так, то чайник даже один раз вскипятить бы не получилость из-за пожара.

[tasfinder]

venco в сообщении #684283 писал(а):

Если бы это было так, то чайник даже один раз вскипятить бы не получилость из-за пожара.

Ну почему)) Если чайник греется 20 минут, то там двумя киловаттами активной мощности и не пахнет))
280 Ватт выделяется в спирали, 280 Ватт в проводке. Это нормально.

[triod]

tasfinder в сообщении #684302 писал(а):

280 Ватт выделяется в спирали, 280 Ватт в проводке. Это нормально.

Ого! Это какая ж проводка выдержит такую нагрузку?
Проводка обычно изготовляется из проводов с малым удельным сопротивлением, поэтому потери мощности в ней как правило малы.
Если конечно речь не идёт о сельской местности, там потери (из-за расстояния) приводят к значительному снижению напряжения.Или сечение проводов слишком занижено (проектировал неграмотный энергетик).

[triod]

Исходя из этого $P=A(T-T_0)$ мы не можем заранее рассчитать мощность потерь.
В этом заключается основная трудность расчёта.Без численных методов здесь не обойтись.

[protest]

triod в сообщении #683592 писал(а):

Показания электросчётчика при этом получаются больше на 2-х киловаттной конфорке.

Работали ли при этом другие электроприборы?

[triod]

protest в сообщении #684566 писал(а):

Работали ли при этом другие электроприборы?

Эксперимент специально ставил в дневное время,всё было выключено (даже компьютер!).
У меня на щитке, для печки отдельный автомат.

[ivanhabalin]

Здесь нужно учитывать, способ передачи энергии от нагревательного элемента к воде. Какие способы существуют: основные, контактный, конвекция и излучение. Вот из из этих трёх и можно рассмотреть.. Контактный, наверное одинаково. Конвекция. перепад температур больше, скорость воздуха больше. Наверное большая часть тепла уноситься воздухом, не грея чайник. Излучение. Наверно более горячее тело излучает больше. Направление излучения, во все стороны, не обязательно на чайник. Должны больше нагреваться окружающие предметы. Для нагрева нужна энергия. Наверное как то так.

[Александрович]

[quote="ivanhabalin в [url=http://dxdy.ru/post684647.html#p684647]Излучение. Наверно более горячее тело излучает больше. [/quote]
Давайте с этого места поподробнее.