Два резистора с сопротивлениями R1 = 10 0м и R2 = 20 Ом соединены последовательно и подключены к источнику питания напряжением U = 140 В. Резистор R₁ используется как нагреватель. 1) Найди общее сопротивление цепи. 2) Определи мощность, выделяющуюся на резисторе R1. 3) Сколько времени потребуется, чтобы нагреть 0,2 кг масла от 10°С до 60°С с помощью резистора , если КПД нагрева 70%? Удельная теплоёмкость масла с = 1800 Дж/(кг·°С) (Ответы и вычисления округли до десятых долей.) Ответы: 1) R = Ом. 2) P1 = Вт. 3) t = C.

1) Найдем общее сопротивление цепи:

При последовательном соединении резисторов их сопротивления складываются:

\[R = R_1 + R_2\]

\[R = 10 + 20 = 30 \] Ом

2) Определим мощность, выделяющуюся на резисторе R₁:

Сначала найдем ток в цепи, используя закон Ома:

\[I = \frac{U}{R} = \frac{140}{30} = 4.67 \] A (округлённо)

Затем найдем мощность, выделяющуюся на резисторе R₁:

\[P_1 = I^2 \cdot R_1\]

\[P_1 = (4.67)^2 \cdot 10 = 218.1 \] Вт (округлённо)

3) Сколько времени потребуется, чтобы нагреть 0,2 кг масла от 10°С до 60°С:

Количество теплоты, необходимое для нагрева масла:

\[Q = mc(T_2 - T_1)\]

\[Q = 0.2 \cdot 1800 \cdot (60 - 10) = 0.2 \cdot 1800 \cdot 50 = 18000 \] Дж

Учитывая КПД нагрева 70%, полезное тепло составляет:

\[Q_{полезное} = Q \cdot КПД = 18000 \cdot 0.7 = 12600 \] Дж

Время нагрева:

\[t = \frac{Q_{полезное}}{P_1} = \frac{12600}{218.1} = 57.8 \] с (округлённо)