Kütlenin elektrik ile ısıtılması

Bir elektrikli ısıtıcı bir nesneyi ısıttığın da elektrik enerjisi artan nesne sıcaklığı ile ısıya dönüşür. Kullanılan elektrik enerjisi, termal enerjideki değişime eşittir ve şöyle ifade edilebilir:

P t μ = U I t μ

= c m dT                                (1)

sağlanan elektrik enerjisi = nesnede termal enerji değişimi

P = güç (watts, W)

U = potansiyel fark (volts, V)

I = elektrik akımı (amps, A)

t = zaman (sec)

μ = ısıtma verimliliği

c = ısıtılmış maddenin özgül ısısı (J/kgoC)

m = ısıtılmış maddenin kütlesi (kg)

dT = sıcaklık farkı (oC)

Örnek – 12 Volt Araç Şofbeni

0,4 kg su ve 5 dakikalık ısıtma süresiyle 12 volt ve 10 amper Araba Su Isıtıcısındaki (% 100 verimli => μ = 1) sıcaklık değişimi, (1) nolu denklem kullanılarak

dT = U I t μ / c m

= (12 volts) (10 amps) (300 sec) 1 / (4200 J/kgoC) (0.4 kg)

= 21.4 oC

Not! Hesaplamada şofbenin kütlesi ve ısıtma sırasında ısıtıcıdan kaynaklanan ısı kaybı ihmal edilir. Gerçekte, ısıtıcının kütlesi ve ısıtma işlemi sırasında ısıtıcıdan gelen ısı kaybı sıcaklık değişimini etkileyecektir.

Bazı sıvıların ve akışkanların özgül ısısı


Hüseyin Sümer hakkında 103 makale
Chemical and Mechanical engineer. Entrepreneur. Passionate about, Technology and Research.

İlk yorum yapan olun