Две спирали электроплитки сопротивлением по 10 Ом каждая соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 220 В. Через какое время на этой плитке закипит вода массой 1 кг, налитая в алюминиевую кастрюлю массой 300 г, если их начальная температура составляла 20 °С? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь.

Вопрос школьника по предмету Физика

Две спирали электроплитки сопротивлением по 10 Ом каждая соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 220 В. Через какое время на этой плитке закипит вода массой 1 кг, налитая в алюминиевую кастрюлю массой 300 г, если их начальная температура составляла 20 °С? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь.

Ответ учителя по предмету Физика

Q1=U^2*t/R — тепло от нагревателя
Q2=(c1m1+c2m2)(T2-T1) — тепло нужное для нагрева воды и кастрюли

Q1=Q2 — потерь тепла нет

R=R1+R2 — полное сопротивление нагревателя из двух последовательных плиток

U^2*t/(R1+R2)=(c1m1+c2m2)(T2-T1)

t=(c1m1+c2m2)(T2-T1)*(R1+R2)/U^2

t=(4200*1+900*0,3)(100-20)*(10+10)/220^2 сек = 147,768595 сек ~ 148 сек

ответ: 148 сек = 2 мин 28 сек