Домашние задания: Физика

Помогите решить физика

Электрический самовар имеет два нагревателя: первый мощностью 600 Вт, второй мощностью 300 Вт. В самовар налили 5 л воды с температурой 20 °С. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг · °C).
1)  Какое количество теплоты потребуется, чтобы довести воду до кипения? Ответ дайте в килоджоулях.
2)  Через какое время вода закипит, если включён только первый нагреватель? Ответ дайте в секундах.
3)  Через какое время закипит вода, если нагреватели включили последовательно? Ответ дайте в секундах.
Ирина Мун
Ирина Мун
49 459
1) 1680 кДж.
2) 2800 с.
3) 4200 с
Теория в предыдущем ответе. Почти все правильно, кроме результата.
Зао Промцентр Зао Промцетр
Зао Промцентр Зао Промцетр
84 647
Лучший ответ
Сначала нужно определить массу воды:
5 кг (объем воды) * 1000 г/кг = 5000 г

Теперь рассчитаем количество теплоты, которое нужно передать воде, чтобы довести ее до кипения:

Q = mcΔT,

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры

ΔT = 100 - 20 = 80 °C

Q = 5000 г * 4200 Дж/(кг · °C) * 80 °C / 1000 = 1 680 000 Дж или 1.68 кДж

Ответ: 1.68 кДж.

Для того чтобы вода закипела, ее температура должна достигнуть 100 °C.
Тепло, выделяющееся в час от первого нагревателя:

P = 600 Вт = 600 Дж/с

Это средняя мощность нагревателя за 1 секунду.

Тепло, которое передастся воде за время t:

Q = Pt

Согласно закону сохранения энергии, всё тепло, выделяющееся нагревателем, перейдет в тепло воды:

Q = mcΔT

Tогда

t = Q/P

t = (mcΔT)/P

Подставим значения:

t = (5000 г. * 4200 Дж / (кг∙°C) * (100 °C - 20 °C)) / 600 Дж / с

t = 42 минуты * 60 секунд = 2520 секунд

Ответ: 2520 с.

Когда включаются оба нагревателя, мощность будет равна 900 Вт (600 Вт + 300 Вт). Теперь рассчитаем время закипания воды в этом случае:
Q = mcΔT,

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры

ΔT = 100 - 20 = 80 °C

Q = 5000 г * 4200 Дж/(кг · °C) * 80 °C = 1 680 000 Дж

Теперь рассчитаем, за какое время Q (1 680 000 Дж) будет передано воде при мощности 900 Вт:

t = Q/P = 1 680 000 Дж / 900 Вт ≈ 1867 секунд

Ответ: 1867 с.
Сергей Москвин
Сергей Москвин
66 617
Ирина Мун эта вы сами решили или за вас неправильно подумали?
Ирина Мун чо токо 1 правельно
за это обычно деньги платят...
Ирина Мун за такое не платят