Две спирарали электроплитки сопротивлением по 10 ом каждая соединены параллельно и включены в сеть с напряжением 220 в. через какое время закипит вода массой 1 кг, налитая в алюминиевую кастрюлю массой 300 г, если начальная температура составляла 20 °с? потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь.

Объяснение:

Дано:

R₁ = 2 Ом

R₂ = 6 Ом

R₃ = 4 Ом

R₄ = 5 Ом

R₅ = 5 Ом

U = 220 В

Iₙ - ?

1)

Рассмотрим блок из параллельно соединенных резисторов.

Сопротивление верхней ветви:

R₂₃ = R₂ + R₃ = 6 + 4 = 10 Ом

Сопротивление нижней  ветви:

R₄₅ = R₄ + R₅ = 5 + 5 = 10 Ом

Заметим, что номиналы сопротивлений R₂₃ и R₃₄ одинаковы, значит, сопротивление блока:

R₂₃₄₅ = 10/2 = 5 Ом

Теперь  общее сопротивление цепи:

R = R₁ + R₂₃₄₅ = 2 + 5 = 7 Ом

2)

Сила тока в цепи:

I = U/R

I = 220 / 7 ≈ 31 А

Ток через R₁ равен общему току:

I₁ = I = 31 А

Напряжение на первом резисторе:

U₁ = I₁·R₁ = 31·2 ≈ 62 В

Значит, на блоке напряжение:

U₂₃ = U₄₅ = U - U₁ = 220 -  62 ≈ 160 В

Поскольку номиналы сопротивлений ветвей  одинаковы, то:

I₂₃ = I₄₅ = I/2 = 31 /2 ≈ 16 А

1)
Q=m*q
W=Q*кпд/100% = P*t
t=Q/P*(кпд/100%)=m*q/P*(кпд/100%)
m=V*ro
S=t*v=m*q*v/P*(кпд/100%)=V*ro*q*v/P*(кпд/100%)=
=0,01*740*44000000*(54/3,6)/8500*(21/100) м =120663,53 м ~ 120 км2)

2)
Q=m*q=V*ro*q
W=Q*кпд/100% = V*ro*q*кпд/100%
W=F*S=M*g*k*S
W=P*t
V*ro*q*кпд/100%=M*g*k*S
V=M*g*k*S/(ro*q*кпд/100%) = 5000*10*0,05*300000/(740*44000000*22/100) м3 = 0,104701809 м3 = 104,7л
F=M*g*k=5000*10*0,05=2500 Н
P=F*v = M*g*k*v=5000*10*0,05*(108/3,6) Вт = 75000 Вт = 75 кВт

во 2 задаче
если использовать g=10 - получаются  ответы 104,7л 75 кВт 2500 Н
если использовать g=9,8 - получаются  ответы 102,6л 73,5 кВт 2450 Н
таким образом видно что составители задачи получили ответы при разных значениях g )))