Question

Две спирали электроплитки сопротивлением по 10 Ом каждая соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 220 В. Через какое время на этой плитке закипит вода массой 1 кг, если её начальная температура составляла 20*С? Считать, что тепловые потери отсутствуют. Ответ укажите в секундах

Answer 1

R₁=R₂=10 Ом

U= 220 В

m= 1 кг

t₁= 20°C

t₂=100⁰C

c=4200Дж/кгК

t-?

найдём полное сопротивление при последовательном соединении

R=R₁+R₂=20 Ом

количество теплоты, необходимое для нагревания воды

Q=cmΔt=cm(t₂-t₁)

количество теплоты, выделяемое при прохождении тока

Q=U²t/R

по условию тепловые потери отсутствуют, поэтому приравняем правые части, тогда

cm(t₂-t₁)=U²t/R, отсюда найдём время

t=cm(t₂-t₁)R/U²

t=4200*1*(100-20)*20/220²=138.84c

если нужен вывод формулы для Q=U²t/R, используем

закон Джоуля-Ленца

Q=I²Rt (1)

и закон Ома для участка цепи

I=U/R (2)

подставив  (2) в (1) получим нужную формулу

Answer 2

Как Вам задать вопрос по физике?