Чтобы вода закипела, нужно совершить определенную работу, в данном случае - работу электрического тока по нагреванию спирали (спиралей). Работа, совершаемая электрическим током, во всех случаях одинакова, потому что она приводит к закипанию одного и того же количества воды при одних и тех же условиях. Перейдем к формулам, обозначая электрическое сопротивление спиралей r₁ и r₂ Отношение времен закипания воды равно отношению электрических сопротивлений спиралей.
При последовательном соединении спиралей:
При параллельном соединении спиралей:
ответ: 12 с при последовательном соединении, 2.92с при параллельном.
n = Aпол / Aзат, Апол - полезная работа, Азат - затраченная работа.
Значит, задача сводится к тому, чтобы найти Апол и Азат.
Что нам полезно? - Правильно, выстрелить пулей из ружья, при этом совершится работа, равная кинетической энергии пули.
А что мы затратим для этого? - Верно, мы будем жечь порох (не совсем мы, разумеется, но не суть). Количество теплоты, которое выделяется при сжигании, ищется по формуле Q = m q, где q - удельная теплота сгорания. Для пороха она равна q = 3,8 Мдж / кг
Aпол = m(п) v^2 / 2 Aзат = m(сн) q
n = m(п) v^2 / 2 m(сн) q => m(сн) = m(п) v^2 / 2 n q
m(сн) = 9*10^-3 * 64*10^4 / 2 * 24*10^-2 * 3,8*10^6 = 0,0031 кг = 3,1 г
Работа, совершаемая электрическим током, во всех случаях одинакова, потому что она приводит к закипанию одного и того же количества воды при одних и тех же условиях. Перейдем к формулам, обозначая электрическое сопротивление спиралей r₁ и r₂
Отношение времен закипания воды равно отношению электрических сопротивлений спиралей.
При последовательном соединении спиралей:
При параллельном соединении спиралей:
ответ: 12 с при последовательном соединении, 2.92с при параллельном.