Имеются два одинаковых электрических нагревателя мощностью 300 Вт каждый. На сколько градусов можно нагреть 2 кг воды за 10 мин, если нагреватели будут включены параллельно в электросеть с напряжением, на которое рассчитан каждый из них? Потерями энергии пренебречь.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой для теплового эффекта электрического тока:

Q = I U t,

где Q - количество теплоты, выделяемое нагревателем, I - сила тока, проходящего через нагреватель, U - напряжение на нагревателе, t - время работы нагревателя.

Поскольку оба нагревателя работают параллельно, то общий тепловой эффект будет равен сумме тепловых эффектов каждого из них:

Q = 2 U t.

Для нагревания 2 кг воды на Δt градусов нам потребуется количество теплоты:

Q = c m Δt,

где c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/(г*С)), m - масса воды (2000 г), Δt - изменение температуры.

Из условия задачи также известно, что Q = 600 Вт * 600 с = 600 000 Дж.

С учетом всех этих формул, мы можем найти изменение температуры воды:

2 U t = c m Δt,

2 300 10 60 = 4,186 2000 * Δt,

Δt = (3600) / (8372) ≈ 0,43 градуса.

Таким образом, за 10 минут можно нагреть 2 кг воды на 0,43 градуса с использованием двух нагревателей мощностью 300 Вт каждый.