Дано: m = 1 кг P = 900 Вт t = 7 мин = 420 с t1 = 3 мин = 180 с Т1 = 20°С Т2 = 100°С с = 4200 Дж/кг°С L = 2,3 МДж/кг Найти: 1) ŋ - ? 2) (m воды = m - m пара) -? Решение: 1) ŋ = А полезная/А затраченная × 100% А полезная = Q = ∆T × m × c А затраченная = P × t ŋ = ∆T × m × c/P × t × 100% ŋ = (80°С × 1 кг × 4200 Дж/кг°С)/(900 Вт × 420 с) × 100% ≈ 89% 2) m воды = m - m пара ŋ = А полезная/А затраченная × 100% А полезная = L × m пара А затраченная = P × t1 ŋ = L × m пара/P × t1 × 100% m пара = (P × t1× ŋ)/L × 100% m пара = (900 Вт × 180 с × 89%)/(2 300 000 Дж/кг × 100%) ≈ 0,063 кг m воды = 1 кг - 0,063 кг = 0,937 кг
Задача из разряда "противных". Есть много вариантов и их надо просчитывать, чтобы выбрать нужные математика и логика, но прежде всего, используем физику.
При последовательном соединении резисторов R₁ и R₂, общее сопротивление R = R₁+ R₂ При параллельном соединении резисторов R₁ и R₂, общее сопротивление может быть найдено по формуле R = (R₁ × R₂) / (R₁+ R₂).
Анализ этих формул дает полезный вывод: при последовательном соединении общее (эквивалентное) сопротивление будет больше большего из сопротивлений резисторов, а при параллельном - меньше меньшего. Это нужно помнить всегда.
1) Ищем получить 50 Ом. Сопротивление каждого резистора r=30 Ом. Случай "больше большего", следовательно в соединении будет присутствовать последовательный участок. Рассмотрим вариант из одного резистора 30 Ом, последовательно с которым включено некоторое соединение с эквивалентным сопротивлением 50-30=20 Ом. 20 - это "меньше меньшего", следовательно, будет присутствовать параллельное соединение. Три резистора в параллельном соединении дадут r/3 = 30/3=10 Ом и этого мало, следовательно, в параллельном соединении будут один резистор и еще два последовательно (а больше никак). Проверим. Два последовательно - это 2r, а параллельно подключенное r даст 2r²/(r+2r) = 2r/3 = 20 Ом. Отлично.
2) Как получить 18 Ом? Это случай "меньше меньшего", следовательно соединение будет параллельным. Допустим, в нем будет один резистор r и группа из остальных трех резисторов. Тогда её эквивалентное сопротивление находится из уравнения. r×R/(r+R)=18; r=30 ⇒ 30R/(R+30)=18 ⇒ R=45 (Ом). 45 - это "больше большего". Это r=30 плюс r/2=15. Превосходно! Резистор и последовательно с ним два параллельно включенных резистора.
