Question

Чтобы нагреть 2,5 л воды в чайнике от 20⁰С до кипения,

использовали нагреватель с двумя одинаковыми

плитками так, что первую половину времени был

включен режим с параллельно соединенными

плитками, а вторую половину времени – с

последовательно соединенными плитками. При какой

температуре воды произошла смена режимов? КПД

считать одинаковым во время всего процесса​

Answer 1

Ответ:

84 °C

Объяснение:

Пусть Р - номинальная мощность одной спирали, тогда при их параллельном соединении суммарная мощность будет равна 2P, а при последовательном P/2. Пусть t - общее время нагрева, тогда суммарное количество теплоты, переданное воде будет равно

$Q=2P\frac{t}{2}+\frac{P}{2}\frac{t}{2}=\frac{5}{4}Pt$

С другой стороны

$Q=cm\Delta t=4200*2.5*80=840000$ Дж

$\frac{5}{4}Pt=840000 => Pt=672000$ Дж

Но Pt это количество теплоты, переданное за первую половину времени, значит изменение температуры

$\Delta t=\frac{Pt}{cm}=\frac{672000}{4200*2.5}=64$ °C

А температура смены режимов 20+64=84 °C.