Количество тепла, отдаваемое нагревательным элементом
Qн = U*I*t, где U=220 В - напряжение, I=5А - сила тока, t =время работы.
Количество тепла, необходимое для нагревания воды
Qв = c*m* (T2-T1), где с=4200 Дж/(кг*град) - удельная теплоемкость воды, T2 = 100°С - конечная температура, T1 =20°С - начальная температура, m= ρ*V - масса воды, ρ=1 кг/л - плотность воды, V=2 л - объем воды.
Поскольку Qн = Qв, то U*I*t=c*m* (T2-T1)=c*ρ*V* (T2-T1), откуда
t=c*ρ*V* (T2-T1)/( U*I)=4200*1*2*80/(220*5)=611c = 6 мин 11 с.
Два одинаковых по модулю осколка в точке разрыва приобрели одинаковую по модулю скорость. (из закона сохранения импулься) осколки упали вблизи точки старта, значит скорость осколков в момент разрыва имеет только вертикальную компоненту. осколок улетевший вверх вернется через точку разрыва ровно через 20 сек и упадет ровно через 20 секунд после падения второго осколка так как в точке разрыва у первого осколка модуль скорости будет одинаков и в момент разрыва и через 20 сек (по закону сохранения энергии) значит скорость осколков равна v1=v2=g*t/2 масса осколков равна m1=m2=m/2 кинетическая энергия осколков в момент разрыва E=m1*v1^2/2+ m2*v2^2/2=m/2*(g*t/2 )^2/2+ m/2*(g*t/2 )^2/2= = m*(g*t)^2/8=20*(10*20)^2/8 Дж=100000 Дж = 100 кДж
Количество тепла, отдаваемое нагревательным элементом
Qн = U*I*t, где U=220 В - напряжение, I=5А - сила тока, t =время работы.
Количество тепла, необходимое для нагревания воды
Qв = c*m* (T2-T1), где с=4200 Дж/(кг*град) - удельная теплоемкость воды, T2 = 100°С - конечная температура, T1 =20°С - начальная температура, m= ρ*V - масса воды, ρ=1 кг/л - плотность воды, V=2 л - объем воды.
Поскольку Qн = Qв, то U*I*t=c*m* (T2-T1)=c*ρ*V* (T2-T1), откуда
t=c*ρ*V* (T2-T1)/( U*I)=4200*1*2*80/(220*5)=611c = 6 мин 11 с.