Feladat: 372. fizika gyakorlat Korcsoport: 18- Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):  Füzesi Péter 
Füzet: 1976/április, 177 - 178. oldal  PDF file
Témakör(ök): Egyéb ellenállás-kapcsolások, Áram hőhatása (Joule-hő), Olvadás, fagyás, Gyakorlat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1975/december: 372. fizika gyakorlat

Mekkora feszültséget kapcsoltunk az ábrán látható hálózatra, ha a 12 perc alatt keletkezett hő 1,3 kg nulla fokos jeget olvasztott meg (a hatásfok 60%)?
 

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Párhuzamosan kapcsolt 50Ω és 200Ω eredő ellenállása

5020050+200Ω=40Ω,
így a hálózat teljes ellenállása
R=250Ω+240Ω=180Ω.
1 kg 0C-os jég megolvasztásához 80 kcal, így 1,3 kg jég megolvasztásához
1,380kcal=104kcal
hő szükséges.
Mivel a hatásfok 60%, ezért a valóságban több,
(104/0,6)kcal173kcal
energiát kell befektetnünk. Ismeretes, hogy
1kWh860kcal,
így
173kcal(173/860)kWh0,202kWh=202Wh.
Ekkora energiát 12perc=0,2h alatt nyertünk, tehát a befektetett teljesítmény
P=202  Wh/0,2 h=1010  W.
A P=U2/R összefüggés alapján ebből a keresett U feszültségre a következőt kapjuk:
U=PR=1010  W180Ω  426 V.

 

  Füzesi Péter (Hódmezővásárhely, Bethlen G. Gimn., I. o. t.)