Вопрос школьника
Имеется два электрических нагревателя одинаковой мощности — по 800 Вт каждый. Сколько времени потребуется для нагревания 1 л воды на 80 °С, если нагреватели будут включены параллельно? Потерями энергии пренебречь.
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания воды:
Q = m * c * ΔT,
где Q — количество теплоты, необходимое для нагревания воды, м; m — масса воды, кг; c — удельная теплоемкость воды, Дж/(кг*°C); ΔT — изменение температуры воды, °C.
Для 1 л воды масса будет равна 1 кг, а удельная теплоемкость воды приблизительно равна 4,18 Дж/(г*°C). Таким образом, для нагревания 1 л воды на 80 °C необходимо:
Q = 1 * 4,18 * 80 = 334,4 кДж.
Теперь необходимо определить, сколько времени потребуется для передачи этого количества теплоты двумя нагревателями мощностью по 800 Вт каждый. Общая мощность двух нагревателей будет равна 1600 Вт. Таким образом, количество теплоты, выделяемое за единицу времени, будет равно:
P = 1600 Вт = 1600 Дж/с.
Для расчета времени необходимо разделить количество теплоты на количество теплоты, выделяемое за единицу времени:
t = Q / P = 334,4 кДж / 1600 Дж/с = 209 секунд, или около 3,5 минуты.
Таким образом, для нагревания 1 л воды на 80 °C при использовании двух нагревателей мощностью по 800 Вт каждый потребуется около 3,5 минуты.
