Электрический самовар имеет два нагревателя: первый мощностью 600 Вт, второй мощностью 300 Вт. В самовар налили 5 л воды с температурой 25 °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.
Напишите полное решение этой задачи.
1. Переведём объём в СИ: 5 л = 0,005 м3. Найдём массу воды по формуле
Количество теплоты, которое потребуется для нагревания этой массы воды от 25 °С до 100 °С вычислим по формуле
2. Из формулы тепловой мощности электросамовара найдём время закипания воды, если включен только первый нагреватель мощностью 600 Вт:
3. Если включить последовательно два нагревателя, то нужно учесть, что напряжение в сети не изменится, а общее сопротивление равно Сопротивление каждого нагревателя можно выразить из формулы мощности
Тогда общее сопротивление в цепи равно
а общая мощность тока равна
Время, которое потребуется для нагревания воды до кипения при такой мощности равно
Ответ: 1) 1575 кДж; 2) 2625 с; 3) 7875 с.

