Question

Прошу помочь с физикой ! Очень срочно ! 1) Даны 3 последовательных сопротивления (R¹=4 Ом, R²=6 Ом, R³=10 Ом). Начертите схему этого участка и найдите напряжение на каждом, если общее напряжение = 50В. 2) В чайник налили воду 1л при температуре 10°С, вода нагрелась на 80°С, напряжение = 220В, сила тока = 4А, время = 10 минут. Найдите КПД.

Answer 1

1) последовательно -значит в цепочку (как вагоны поезда), Rобщ=R1+R2+R3=20 Ом, I=U/Rобщ =50/20=2.5А, U1=I*R1=10B, U2=I*R2=15B, U3=I*R3=25B

2) полезная энергия (работа) -нагрев воды: Wпол=mc∆t= 1*4600*70°=322000Дж, затрачена эл.энергия Wзатр=U*I*t= 220*4* 600=528000 Дж, КПД=Wпол/Wзатр=0.61=61%

Answer 2

1) Схема данного участка будет выглядеть следующим образом:

____ R¹ ____ R² ____ R³ ______
| |
| |
----------------U = 50 В---------

Общее напряжение подключено к началу цепи. То есть напряжение на каждом сопротивлении будет равно напряжению на весь участок, которое равно 50 В.

Таким образом, напряжение на R¹ будет равно 50 В, на R² также будет равно 50 В, и на R³ также будет равно 50 В.

2) Для определения КПД необходимо знать формулу:

КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) * 100%,

где полезная мощность равна работе, которую совершает чайник за указанное время, и может быть выражена следующим уравнением:

полезная мощность = U * I * t,

где U - напряжение, I - сила тока, t - время.

Затраченная мощность равна энергии, которая была перенесена при нагреве воды, и может быть выражена следующим уравнением:

затраченная мощность = m * c * ΔT,

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Данные для решения задачи:

U = 220 В,
I = 4 А,
t = 10 мин = 10 * 60 сек = 600 сек,
m = 1 л = 1 кг (плотность воды при температуре около 10°C равна приблизительно 1 кг/л),
c = 4.186 Дж/(г°C) (удельная теплоемкость воды),
ΔT = 80°C - 10°C = 70°C.

Рассчитаем полезную мощность:

полезная мощность = U * I * t = 220 В * 4 А * 600 сек = 528000 Дж.

Рассчитаем затраченную мощность:

затраченная мощность = m * c * ΔT = 1 кг * 4.186 Дж/(г°C) * 70°C = 293.02 кДж.

Теперь можем рассчитать КПД:

КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) * 100% = (528000 Дж / 293.02 кДж) * 100% ≈ 180.13%.

Таким образом, КПД равен примерно 180.13%.