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 вопрос
1 ответ

R1 = 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. 

, оставишь ответ?
Имя:*
E-Mail:


Добро пожаловать!

Для того чтобы стать полноценным пользователем нашего портала, вам необходимо пройти регистрацию.
Зарегистрироваться
Создайте собственную учетную запить!

Пройти регистрацию
Авторизоваться
Уже зарегистрированны? А ну-ка живо авторизуйтесь!

Войти на сайт