Question

Имеются два одинаковых электрических нагревателя мощностью 600 Вт каждый. Сколько воды можно нагреть на 30 °С за 14 мин, если нагреватели будут включены ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО в электросеть с тем напряжением, на которое рассчитан каждый из них? Потерями энергии пренебречь.

Answer 1

Ответ: Изобразим схему параллельного соединения нагревателей, заметим одинаковость их сопротивлений и найдём общее сопротивление нагревателей. Далее находим , что общая мощность будет в два раза больше мощности каждого из нагревателей. Затем , по формуле теплоты нагревания записываем выражение для необходимого количества тепла ит приравниваем его к теплоте, выделяемой на нагревателях.

Объяснение:

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон сохранения энергии. Мощность электрического нагревателя измеряется в ваттах (Вт), что представляет собой количество энергии, которое он переводит в тепло за одну секунду.

Сначала давайте определим, сколько энергии потребуется, чтобы нагреть определенное количество воды на определенную температуру. Мы можем использовать следующую формулу:

Q = m * c * ΔT

где: Q - количество теплоты (энергии), измеряемое в джоулях (Дж). m - масса воды, измеряемая в килограммах (кг). c - удельная теплоемкость воды, приближенно равная 4,186 Дж/(град Цельсия*г). ΔT - изменение температуры воды в градусах Цельсия (°C).

Мы хотим нагреть воду на 30 °C, поэтому ΔT = 30 °C.

Давайте предположим, что у нас есть m килограммов воды для нагрева. Мы хотим нагреть ее на 30 °C, поэтому ΔT = 30 °C.

Теперь мы можем найти количество энергии, необходимое для нагрева этой воды:

Q = m * c * ΔT Q = m * 4,186 Дж/(град Цельсия*г) * 30 °C Q = 125,58 * m Дж

Теперь мы знаем, сколько энергии нам нужно, чтобы нагреть воду. У нас есть два нагревателя мощностью 600 Вт каждый, которые будут включены последовательно. Поскольку нагреватели включены последовательно, общая мощность будет равна сумме их мощностей.

Общая мощность двух нагревателей: P_total = 600 Вт + 600 Вт = 1200 Вт

Теперь мы знаем общую мощность и время включения нагревателей (14 минут), поэтому мы можем найти общее количество энергии, которое они передадут воде:

E = P_total * t

где: E - количество переданной энергии (Дж). P_total - общая мощность (Вт). t - время (секунды).

Переведем время в секунды:

t = 14 минут * 60 секунд/минута = 840 секунд

Теперь можем найти количество переданной энергии:

E = 1200 Вт * 840 сек = 1008000 Дж

Теперь, чтобы нагреть m килограммов воды на 30 °C, нам нужно такое количество энергии. Таким образом, мы можем приравнять эти две энергии:

125,58 * m Дж = 1008000 Дж

Теперь решим уравнение относительно m:

m = 1008000 Дж / 125,58 Дж/кг = 8000 кг

Итак, для нагрева 8000 кг (или 8 тонн) воды на 30 °C с двумя электрическими нагревателями мощностью 600 Вт каждый, подключенными к сети с тем напряжением, на которое они рассчитаны, потребуется 14 минут.