НУЖЕН ОПЫТНЫЙ ФИЗИК Две спирали электроплитки сопротивлением по 20 Ом каждая соединены параллельно и включены в сеть с напряжением 220 В. Через какое время на этой плитке закипит вода массой 1 кг, налитая в алюминиевую кастрюлю массой 300 г, если их начальная температура составляла 20 °С? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь ( в ответ запишите число без единиц измерения)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся законом сохранения энергии. Пусть T1 - начальная температура воды, T2 - конечная температура воды, m1 - масса воды, m2 - масса кастрюли, C1 - удельная теплоемкость воды, C2 - удельная теплоемкость алюминия, P - мощность нагревателя, t - время нагрева.

Q1 = C1 m1 (T2 - T1) + m1 * L1, где Q1 - количество теплоты, необходимое для нагрева воды и закипания, L1 - удельная теплота парообразования воды.

Q2 = C2 m2 (T2 - T1), где Q2 - количество теплоты, необходимое для нагрева алюминиевой кастрюли.

P t = Q1 + Q2 = C1 m1 (T2 - T1) + m1 L1 + C2 m2 (T2 - T1)

Подставляем данные:

C1 = 4186 Дж/(кг°C), C2 = 900 Дж/(кг°C), L1 = 2260 кДж/кг, m1 = 1 кг, m2 = 0.3 кг, T1 = 20 °C, T2 неизвестно.

Подставляем в уравнение и решаем:

20 t = 4186 1 (T2 - 20) + 1 2260 + 900 0.3 (T2 - 20)

20t = 4186T2 - 83720 + 2260 + 270T2 - 5400

20t = 4456T2 - 81560

4456T2 = 20t + 81560

T2 = (20t + 81560) / 4456

T2 = 18.36t + 18.33

Ответ: 18.36.