Имеются два одинаковых электрических нагревателя мощностью 600 Вт каждый. На сколько ^{\circ} можно нагреть 2 л воды за 7 мин., если нагреватели будут включены последовательно в электросеть с напряжением, на которое рассчитан каждый из них? Потерями энергии пренебречь.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Мощность нагревателя можно найти по формуле: $P = \frac{U ^2}{R}$ откуда $R = \frac{U ^2}{P}$ При последовательном включении нагревателей их сопротивления складываются. Таким образом, мощность двух последовательно включенных нагревателей можно рассчитать по формуле:
$P_общ = $\frac{U ^2}{R_общ}$ = $\frac{U ^2}{2R}$ = \frac{P}{2}$
За время τ можно нагреть массу воды m на $\Delta t$ ^{\circ}, для этого нужно передать воде $Q = cm\Delta t = c\rho V\Delta t$ теплоты. Эта теплота поступает от нагревателей: $Q = P_общ\tau$ Найдем $\Delta t:$
$\Delta t = $\frac{P_общ\tau}{c\rho V}$ = \frac{300Вт \cdot 7 \cdot 60с}{4200Дж/ ( кг \cdot \! ^{\circ}С ) \cdot 1000кг/м ^3 \cdot 2 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м ^3} = 15 ^{\circ}С$
Ответ: 15 °C.
$P_общ = $\frac{U ^2}{R_общ}$ = $\frac{U ^2}{2R}$ = \frac{P}{2}$
За время τ можно нагреть массу воды m на $\Delta t$ ^{\circ}, для этого нужно передать воде $Q = cm\Delta t = c\rho V\Delta t$ теплоты. Эта теплота поступает от нагревателей: $Q = P_общ\tau$ Найдем $\Delta t:$
$\Delta t = $\frac{P_общ\tau}{c\rho V}$ = \frac{300Вт \cdot 7 \cdot 60с}{4200Дж/ ( кг \cdot \! ^{\circ}С ) \cdot 1000кг/м ^3 \cdot 2 \cdot 10 в степени ( - 3 ) м ^3} = 15 ^{\circ}С$
Ответ: 15 °C.
Правильный ответ:
15 °C
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 105521 • Задание №11
На фотографии изображена электрическая цепь. Показания вольтметра даны в вольтах.
[рис.]
Какое напряжение буде...
ID 167280 • Задание №10
Электрические силы при перемещении электрона из одной точки поля в другую совершают работу, равную 9,6 · 10−1...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями). | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы:
1) верно записано краткое условие задачи;
2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом;
3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями). | 3
Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ.
ИЛИ
Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов.
ИЛИ
Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. | 2
Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи.
ИЛИ
Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1
Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0
Максимальный балл | 3
🔗 Другие задания линии №22 по предмету Физика:
ID 168325
Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью υ1 = 200 м/с, пробивает ее и вылетает из нее с...
ID 168326
Стальной осколок, падая без начальной скорости с высоты 500 м, имел у поверхности земли скорост...
ID 168327
С высоты 2 м вертикально вниз бросают мяч. Абсолютно упруго отразившись от горизонтальной повер...
ID 168328
Свинцовая пуля, подлетев к преграде со скоростью υ1, пробивает ее и вылетает со скоростью υ2 =...
ID 168329
Металлический шар упал с высоты h = 26 м на свинцовую пластину массой m2 = 1 кг и остановился. ...