. Количество теплоты, необходимое для нагревания 2,2 кг воды с 10 °С до 100 °С, равна
.
Это количество теплоты должно выделиться на нагревателе с КПД за t=20 минут = 1200 секунд:
.
Приравнивая эти выражения, получаем мощность нагревателя:
Вт.
Мощность нагревателя также равна , откуда
и
А.
ответ: 7.
2. При последовательном соединении сопротивление спиралей равно 3R, где R – сопротивление одной спирали. Следовательно, при напряжении U за время t1 на этих спиралях выделится количество теплоты, равное
.
При параллельном соединении, каждая спираль подключена к напряжению U, и за время t2 выделится количество теплоты
.
Приравнивая эти величины, получаем:
,
следовательно,
минуты.
Нам понадобятся 3 формулы:
Q=cm(t2-t1) - основная, кол-во теплоты при нагреве
Q=λm - кол-во теплоты при плавлении
Q=rm - кол-во теплоты при парообразовании
Найдем кол-во теплоты, потраченное на нагрев льда от -20°C до 0°C:
Q1=2100x5x(0-(-20))=2100x5x20=210000 Дж
Найдем кол-во теплоты, потраченное на плавление льда:
Q2=3,4x10^5x5=17x10^5=1700000 Дж
Найдем кол-во теплоты, потраченное на нагрев воды от 0°C до 100°C:
Q3=4200x5x(100-0)=4200x5x100=2100000 Дж
Найдем кол-во теплоты, потраченное на образование пара:
Q4=2,3x10^6x5=11,5x10^6=11500000 Дж
Найдем все кол-во теплоты:
Q=210000+1700000+2100000+11500000=15510000 Дж
Переведем в кДж:
15510000/1000=15510 кДж
ответ: 15510 кДж
