Присоединиться

Физика·Комбинированная расчетная задача·9 класс

Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 40 °C, если

Условие

Имеется два электрических нагревателя одинаковой мощности — по 400 Вт. Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 40 °C, если нагреватели будут включены в электросеть последовательно? Потерями энергии пренебречь. 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 |

Ответ

τ = 14 мин.

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Зная номинальную мощность каждого нагревателя, найдем сопротивление: из формулы Pн=Uн2R1P_н= \frac{U_н^{2}}{R_1} следует, что сопротивление одного нагревателя R1=Uн2PнR_1= \frac{U_н^{2}}{P_н} Если их соединить последовательно, то общее сопротивление Rобщ=2R1R_общ= 2R_1 Учитывая, что номинальное напряжение равно напряжению сети, находим мощность, потребляемую двумя нагревателями: P=U2Rобщ=U22R1=P12P= \frac{U^{2}}{R_общ} = \frac{U^{2}}{2R_1} = \frac{P_1}{2} Найдем работу тока двух нагревателей: A=Pτ=12P1τA=P\tau= \frac{1}{2} P_1\tau При отсутствии тепловых потерь эта энергия идет на нагревание воды массой m=ρV,m=\rho V, получившей количество теплоты Q=cmΔtQ=cm\Delta t Таким образом, получаем: P1τ=2ρVcΔtP_1\tau=2\rho Vc\Delta t откуда находим τ=2ρVcΔtP1=210310встепени(3)420040400=840с=14мин\tau= \frac{2\rho Vc\Delta t}{P_1} = \frac{2 \cdot 10^{3} \cdot 10 в степени ( - 3 ) \cdot 4200 \cdot 40}{400} =840с=14мин Ответ: τ = 14 мин.

Осталось ещё 1 шаг — откроются после входа:

  • Полный разбор с проверкой ответа
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Комбинированная расчетная задача»

Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 40 °C, если — решение с объяснением | Lom Ai