У кожний із двох калориметрів налили 300 г води за температури 25 °С. У перший калориметр помістили нагрівач опором 20 Ом, у другий — опором 15 Ом. Нагрівачі з’єднали послідовно і підключили до джерела струму .Якою буде температура води в кожному калориметрі, якщо нагрівання триватиме 8 хв, а сила струму в колі весь час буде незмінною і становитиме 1,8 А? Втратами енергії знехтуйте.
Ответы
Ответ: 49,7°С; 43,5°С
Объяснение:
Дано:
m=300г=0,3кг
t1=25°C
R1=20 Ом
R2=15 Ом
t=8мин=480с
I=1,8А
с=4200Дж/кг°С
----------------
t2-?; t3-?
При последовательном соединении сила тока в первом и втором нагревателе колориметров будет одинакова.
Количество выделившегося тепла в колориметре находим по формуле:
Q=I²Rt, где:
I-сила тока в нагревателе;
R-cопротивление нагревателя;
t-время работы нагревателя.
В первом нагревателе выделилось тепла:
Q1=1,8²*20*480=31104Дж
Во втором нагревателе выделилось тепла:
Q2=1,8²*15*480=23328Дж
Количество теплоты, которое нужно для нагрева воды, находим по формуле:
Q=c*m*Δt, где:
с-удельная теплоемкость воды;
m-масса воды;
Δt-температура, на которую нагрелась вода.
Отсюда:
в первом колорифере вода нагрелась на:
Δt1=Q1/(cm)=31104/(4200*0,3)=24,7°С
Во втором колориметре вода нагрелась на:
Δt2=Q2/(cm)=23328/(4200*0,3)=18,5°С
Температура воды в первом колорифере стала:
t2=t1+Δt1=25+24,7=49,7°С
Температура воды во втором колорифере стала:
t3=t1+Δt2=25+18,5=43,5°С