Контрольные задания > 79. Имеются два электрических нагревателя мощностью по 800 Вт каждый. Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 80 °С, если нагреватели будут включены параллельно? Потерями энергии пренебречь.
Вопрос:
79. Имеются два электрических нагревателя мощностью по 800 Вт каждый. Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 80 °С, если нагреватели будут включены параллельно? Потерями энергии пренебречь.
Ответ:
Решение:
Дано:
P = 800 Вт (мощность каждого нагревателя)
V = 1 л = 0.001 м³ (объем воды)
ΔT = 80 °C (изменение температуры)
c = 4200 Дж/(кг·°C) (удельная теплоемкость воды)
ρ = 1000 кг/м³ (плотность воды)
Найти: t (время нагрева)
1. Масса воды: m = ρ * V = 1000 кг/м³ * 0.001 м³ = 1 кг
2. При параллельном соединении мощности складываются, значит, общая мощность:
P_общ = 2 * P = 2 * 800 Вт = 1600 Вт
3. Количество теплоты, необходимое для нагрева воды: Q = m * c * ΔT = 1 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 80 °C = 336000 Дж
4. Энергия, выделившаяся за время t: E = P_общ * t
5. Приравниваем: Q = E => m * c * ΔT = P_общ * t
6. Выражаем время t:
t = Q / P_общ = 336000 Дж / 1600 Вт = 210 с
Ответ: Потребуется 210 секунд или 3 минуты 30 секунд.