запишем уравнение теплового обмена. в данном случае количество теплоты, выделяющееся от электроплитки, идёт на нагревание воды и кастрюли:
q=q1
распишем q:
q=(u^2/r)*t (t-время)
найдём общее сопротивление:
r=10 ом/2=5 ом
распишем количество теплоты, которое должна получить вода и кастрюля для нагрева до 100 градусов:
qв=сm(t1-t2)+c1m1(t1-t2)
приравняем:
(u^2/r)*t = сm(t1-t2)+c1m1(t1-t2)
выведем t и подставим числовые значения:
t = (cm(t1-t2)+c1m1(t1-t2))*r/u^2
t = (4200*1*80+920*0,3*80)*5/220^2 = 37 с
ответ: 37 сДано:
V' = V(л) = 50 л
p = р(воды) = 1000 кг/м³ = 10³ кг/м³
m = m(угля) = 0,2 кг = 2*10^(-1) кг
c = c(воды) = 4200 Дж/(кг*°С)
q = q(угля) = 30 МДж/кг = 30*10⁶ Дж/кг
dT - ?
Вся теплота сгорания угля пойдёт на нагрев воды, составим уравнение теплового баланса:
Q1 = Q2
Q1 = qm
Q2 = cm'dT, где m' - масса воды, выразим её:
m' = p*V, где V = V'/1000 => m' = pV'/1000, тогда:
Q2 = (cpV'/1000)*dT, следовательно
Q1 = Q2
qm = (cpV'/1000)*dT
dT = qm / (cpV'/1000) = (qm*1000)/(cpV') = (30*10⁶*2*10^(-1)*10³)/(4200*10³*50) = (6*10⁸)/(420*10³*50) = 10⁸/(70*50*10³) = 10⁸/(7*5*10⁵) = 10³/35 = 1000/35 = 28,6 °С
ответ: примерно на 28,6 °С (при условии, что теплота сгорания угля равна 30 МДж).
