М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
ванюшаплай
ванюшаплай
10.12.2020 01:15 •  Физика

Два нагревателя включены параллельно в сеть с напряжением 220 В. Первый, имеющий сопротивление 40 Ом, помещён в сосуд с 1 кг льда при 0 ∘C. Другой, с сопротивлением 20 Ом, — в сосуд с 2 кг воды при 10 ∘C. Через какое время закипит вода в каждом из сосудов? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда 3,3⋅105 Дж/кг. Теплоотдачу в окружающую среду при расчёте не учитывайте. ответ выразите в минутах, округлив до десятых. В первое поле введите ответ для первого сосуда, во второе поле — для второго.

👇
Ответ:
Браснуев21
Браснуев21
10.12.2020
Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знание о законе сохранения энергии теплоты.

Сначала мы рассмотрим первый сосуд с льдом.

1. Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг льда от 0 ∘C до температуры плавления (0 ∘C):
Q1 = m * c * ΔT
Q1 = 1 кг * 3,3⋅105 Дж/кг
Q1 = 3,3⋅105 Дж

2. Теперь найдем количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг льда:
Q2 = m * L
Q2 = 1 кг * 3,3⋅105 Дж/кг
Q2 = 3,3⋅105 Дж

3. Общее количество теплоты, которое нужно передать льду, чтобы его затопить:
Q_льда = Q1 + Q2
Q_льда = 3,3⋅105 Дж + 3,3⋅105 Дж
Q_льда = 6,6⋅105 Дж

4. Рассчитаем мощность первого нагревателя:
P1 = V^2 / R
P1 = 220 В^2 / 40 Ом
P1 = 4840 Вт

5. Найдем время, которое необходимо, чтобы передать льду нужное количество теплоты:
Q_льда = P1 * t1
t1 = Q_льда / P1
t1 = 6,6⋅105 Дж / 4840 Вт
t1 ≈ 136,36 секунд ≈ 2,27 минуты (округляем до десятых)

Теперь перейдем ко второму сосуду с водой.

1. Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания 2 кг воды от 10 ∘C до температуры кипения (100 ∘C):
Q3 = m * c * ΔT
Q3 = 2 кг * 4200 Дж/(кг⋅∘C) * (100 ∘C - 10 ∘C)
Q3 = 2 кг * 4200 Дж/(кг⋅∘C) * 90 ∘C
Q3 = 756 000 Дж

2. Рассчитаем мощность второго нагревателя:
P2 = V^2 / R
P2 = 220 В^2 / 20 Ом
P2 = 4840 Вт

3. Найдем время, которое необходимо, чтобы передать воде нужное количество теплоты:
Q3 = P2 * t2
t2 = Q3 / P2
t2 = 756 000 Дж / 4840 Вт
t2 ≈ 155,79 секунд ≈ 2,6 минуты (округляем до десятых)

Таким образом, ответ для первого сосуда составляет около 2,27 минуты, а для второго сосуда - около 2,6 минуты.
4,8(21 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Новые ответы от MOGZ: Физика
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ