Question

В електричному нагрівачі є два резистори опорами 100 Ом і 200 Ом. за який час цим нагрівачем можна довести 3л води від кімнатної температури 20° до кипіння, якщо: а) увімкнено тільки перший резистор; б) увімкнено тільки другий резистор; в) резистори з’єднано послідовно; г) резистори з’єднано паралельно? Втратами тепла знехтуйте. Напруга мережі дорівнює 220В.

Answer 1

Ответ:

плиз напиши все по русски и я тебе сразу отвечу обещаю

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі використаємо закон Джоуля-Ленца, який встановлює зв'язок між енергією, що виділяється в резисторі, і опором резистора:

Q = I²Rt,

де Q - енергія, I - струм, R - опір, t - час.

Температура змінюється води від 20° до 100° (температура кипіння), тобто на 80°. Для води специфічна теплоємність становить 4,186 Дж/(г·°C), а маса 1 л води дорівнює 1 кг (тому маса 3 л води дорівнює 3 кг).

a) Увімкнено тільки перший резистор: Введемо позначення:

• Q1 - енергія, необхідна для нагріву води з 20° до 100°, коли увімкнений тільки перший резистор;
• I1 - струм, що протікає через перший резистор;
• R1 - опір першого резистора (100 Ом).

Закон Джоуля-Ленца:

Q1 = I1²R1t1.

Щоб нагріти 3 л води з 20° до 100°, потрібно вводити 3 кг * 4,186 Дж/(г·°C) * 80° = 1002,72 кДж енергії.

Вважаємо, що воду нагрівають за час t1.

Відповідно до закону Кірхгофа, струм, що протікає через резистор, можна обчислити за формулою:

I1 = U1 / R1,

де U1 - напруга на резисторі, R1 - опір першого резистора.

Оскільки ми маємо напругу мережі 220 В, можемо записати:

I1 = 220 В / 100 Ом = 2,2 А.

Підставляючи це значення в рівняння для Q1, отримаємо:

1002,72 кДж = (2,2 А)² * 100 Ом * t1,

10,0272 кДж = 4,84 А² * Ом * t1.

t1 = 10,0272 кДж / (4,84 А² * Ом) = 0,41 с.

Отже,