Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипения 2,2 кг воды, начальная температура...

Question

Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипения 2,2 кг воды, начальная температура которой . Чему равна сила тока в нагревателе, если известно, что напряжение в сети 220 В, а ? Электроплитка имеет три одинаковые спирали. Если в сеть все три спирали включены последовательно, то вода в кастрюле закипает через 36 мин. Через какое время закипит та же масса воды, если в ту же сеть спирали включить параллельно? Начальные температуры воды одинаковы. Сопротивления спиралей не зависят от условий работы.

Answer 1

. 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.