Решение: Нагревание воды двумя нагревателями
Имеются два электрических нагревателя мощностью по $800\ \text{Вт}$ каждый. Сколько времени потребуется для нагревания $1\ \text{л}$ воды на $80\ ^\circ\text{C}$, если нагреватели будут включены параллельно? Потерями энергии пренебречь.
Решение по шагам
4 шагаОбъём воды $1\ \text{л}$ соответствует массе $1\ \text{кг}$, так как плотность воды равна $1000\ \text{кг/м}^3$.
$$m = \rho V = 1000 \cdot 0{,}001 = 1\ \text{кг}$$При параллельном включении мощность нагревателей складывается.
$$P = P_1 + P_2 = 800 + 800 = 1600\ \text{Вт}$$Количество теплоты, необходимое для нагревания воды, определяется формулой.
$$Q = cm\Delta T = 4200 \cdot 1 \cdot 80 = 336000\ \text{Дж}$$Так как потери энергии отсутствуют, электрическая энергия полностью превращается в количество теплоты: $Pt = Q$.
$$t = \dfrac{Q}{P} = \dfrac{336000}{1600} = 210\ \text{с}$$t = 210\ \text{с}
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют мощность только одного нагревателя вместо суммарной мощности.
Не переводят объём воды из литров в кубические метры при вычислении массы.
Забывают умножить удельную теплоёмкость на изменение температуры.