Если мы знаем номинальную мощность и напряжение, можно сопротивление. Для первой лампы оно будет равно:
R₁ = U² / P₁.
Для второй лампы оно будет равно:
R₂ = U² / P₂.
При последовательном соединении сопротивления ламп складываются и ток в цепи будет равен:
I = U / (R₁ + R₂) = U / (U² / P₁ + U² / P₂) = P₁ x P₂ / (U x (P₁ + P₂)).
Мощность первой лампы при последовательном включении будет равна:
P₁ = I² x R₁ = P₁ x P₂ / (U x (P₁ + P₂)) x P₁ x P₂ / (U x (P₁ + P₂)) x
U² / P₁ = P₁ x P₂² / (P₁ + P₂)² = 100 х 200² / (100 + 200)² = 400 /
9 = 44,4(4) (Вт).
Мощность второй лампы при последовательном включении будет
равна:
P₂ = I² x R₂ = P₁ x P₂ / (U x (P₁ + P₂)) x P₁ x P₂ / (U x (P₁ + P₂)) x
U² / P₂ = P₁² x P₂ / (P₁ + P₂)² = 100² х 200 / (100 + 200)² = 200 /
9 = 22,2(2) (Вт).
ответ: на лампе с номинальной мощностью 100 Вт выделится
мощность 44,4(4) Вт, а на лампе с номинальной мощностью 200 Вт
выделится мощность 22,2(2) Вт.
№1
m=3 кг
Δt₁=t₂-t₁=0°C-(-20°C)=20° C
Δt₂=t₄-t₃=100°C-0°C=100° C
табличные значения
c(л)=2100 Дж/кг*С (удельная теплоемкость льда)
c(в)=4200 Дж/кг*С (удельная теплоемкость воды)
λ=3,4*10⁵ Дж/кг (удельная теплота плавления льда)
r=2,3*10⁶ Дж/кг (удельная теплота парообразования воды)
Когда плавят лед до пара, сначала идет нагревание льда до температура плавления льда t₂=0 C соответственно Q₁, потом затрачиваем энергию для расплавления льда до состояния воды Q₂, затем нагревания воды до температуры кипения t₄=100 C Q₃, в конце тратится энергия на парообразование
таким образом получаем формулу
Q=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄
Q=c(л)mΔt₁+λm+c(в)mΔt₂+rm
Q=m(c(л)Δt₁+λ+c(в)Δt₂+r)=3 кг×(2100 Дж/кг*С×20°С+3,4*10⁵ Дж/кг+
+4200 Дж/кг*С×100°С+2,3*10⁶ Дж/кг )=9,306*10⁶ Дж=9,306 МДж
№2
m=0.6 кг
Δt=t₂-t₁=80°С-20°С=60°С
η=0,1
табличные значения
с=2500 Дж/кг*С (удельная теплоемкость спирта)
r=0.9*10⁶ Дж/кг (удельная теплота парообразования спирта)
Q-?
КПД отношение полезной работы(энергии) к затраченной. В данном случае нагревание и кипение спирта полезная работа, а необходимая величина затраченная энергия
η=(Q₁+Q₂)/Q
Q=(Q₁+Q₂)/η
Q=(cmΔt+rm)/η
Q=m(cΔt+r)/η=0.6 кг×(2500Дж/кг*С×60°С+0,9*10⁶Дж/кг)÷0,1=
=6,3*10⁶ Дж=6,3 МДж
