2020-01-17
Электрический утюг без терморегулятора рассчитан на напряжение 220 В. При включении в сеть 127 В он нагрейся только до температуры $+127^{ \circ} С$, для глажения же нужна температурах от $+200^{ \circ} С$ до $+ 300^{ \circ} С$. Можно ли гладить утюгом при напряжении сети 220 В? Теплоотдачу считайте пропорциональной разности температур. Сопротивление нагревательного элемента утюга неизменно. Температура в комнате $+20^{ \circ} С$.
Решение:
При напряжении сети 220 В мощность получится больше, чем при 127 В:
$\frac{P_{1} }{P_{2} } = \left ( \frac{220}{127} \right )^{2} = 3$.
Во столько же раз возрастет "перегрев" утки а относительно окружающей среды:
$\frac{t - 20}{127 - 20} = 3$,
откуда для температуры утюга получим
$t = 341^{ \circ} С$.
Это больше, чем нужно. Однако каждый из пользователей вполне может делать то же, что и терморегулятор утюга - периодически включать и выключать его. Так, для получения температуры $+250^{ \circ} С$ (каждый вид ткани "любит" свою температуру) мощность должна быть равной
$P = P_{1} \frac{230}{321} \approx \frac{3}{4} P_{1}$.
Этого можно достигнуть, например, выключая каждую минуту утюг на четверть минуты (или делать это пореже - тепловая инерция утюга это позволяет).