Две спирали электроплитки противодействием по 10 Ом каждая соединены параллельно и
Две спирали электроплитки сопротивлением по 10 Ом любая соединены параллельно и включены в сеть с напряжением 220 В. Вода массой 1 кг, налитая в дюралевую кастрюлю массой 300 г, закипела через 37 с. Чему равна исходная температура воды и кастрюли? Утратами энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кгС), алюминия 900 Дж/(кгС).
Задать свой вопросR1 = R2 = 10 Ом.
U = 220 В.
m1 = 1 кг.
m2 = 300 г = 0,3 кг.
T = 37 с.
t2 = 100 С.
С1 = 4200 Дж/кг *С.
С2 = 900 Дж/кг *С.
t1 - ?
При параллельном соединение спиралей общее их противодействие R найдём по формуле: R = R1 *R2/(R1 + R2).
R = 10 Ом *10 Ом/(10 Ом + 10 Ом) = 5 Ом.
Сообразно закону Джоуля-Ленца, в плитке выделяется количество теплоты Q = U2 *T/R.
Это количество теплоты Q идёт на нагревание воды от t1 до температуры кипения t2.
Q = C1 *m1 *(t2 - t1) + C2 *m2 *(t2 - t1) = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.
U2 *T/R = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.
C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t1 = C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R.
t1 = (C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R) /(C1 *m1 + C2 *m2).
t1 = (4200 Дж/кг *С *1 кг *100 С+ 900 Дж/кг *С *0,3 кг *100 С - (220 В)2 *37 с/5 Ом) /(4200 Дж/кг *С *1 кг + 900 Дж/кг *С *0,3 кг) = 19,8 С.
Ответ: исходная температура воды составляла t1 = 19,8 С.
-
Вопросы ответы
Статьи
Информатика
Статьи
Математика.
Физика.
Математика.
Разные вопросы.
Разные вопросы.
Математика.
Разные вопросы.
Математика.
Физика.
Геометрия.