Question

Электрический нагреватель, который включают в цепь напряжением 220В, может довести воду до кипения за 4 мин. Во время ремонта длину спирали укоротили от 6м до 5,5м. Какое теперь время необходимо, чтобы довести воду до кипения?

Answer 1

Q1=i*u*t=u^2*t1/R1
Q2=i*u*t=u^2*t2/R2? так как количество теплоты одинаковое, то во сколько раз уменьшится сопротивление, во столько же раз должно увеличится время, то есть 6/5,5=t2/4--->t2=6*4/5,5=4,35мин

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать закон Ома, который гласит: сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению цепи.

Сначала найдем сопротивление исходной спирали. По формуле R = U/I, где U - напряжение, равное 220 В, а I - сила тока, которая неизвестна, так как мы ищем ее. Подставляем значения в формулу и получаем R = 220/I.

После этого найдем сопротивление укороченной спирали. По тому же закону Ома, R' = U/I', где U = 220 В, а I' - новая сила тока. Подставляем значения и получаем R' = 220/I'.

Теперь воспользуемся законом сохранения энергии. Мощность, выделяемая в виде тепла в нагревателе, равна мощности, необходимой для нагревания воды до кипения. По формуле P = U^2/R, где P - мощность, U - напряжение, а R - сопротивление.

Исходя из приведенных выше формул, можно составить уравнение P = U^2/R = U^2/R'. Подставляем значения и получаем (220^2)/R = (220^2)/R'. После сокращений получаем R = R'.

Теперь найдем новую силу тока I'. Подставляем найденное значение сопротивления и получаем 220/I = 220/I'. После сокращений получаем I = I'.

Таким образом, новая сила тока I' осталась такой же, как и исходная сила тока I.

Теперь можем перейти к решению задачи. Исходное время, необходимое для доведения воды до кипения, равно 4 минутам. Поскольку сила тока осталась неизменной, то и количество выделяемой теплоты осталось таким же. Следовательно, новое время, необходимое для доведения воды до кипения, будет таким же, как и исходное - 4 минуты.