Решение: Мощность последовательных нагревателей
Имеется два одинаковых электрических нагревателя. При последовательном соединении они нагревают 1 л воды на 80 °С за 14 мин. Чему равна мощность каждого нагревателя? Потерями энергии пренебречь.
Решение по шагам
4 шагаМасса воды объёмом 1 л равна примерно 1 кг. Количество теплоты, полученное водой, определяется по формуле:
$$Q = cm\Delta T$$Поскольку потерями энергии пренебрегают, электрическая энергия нагревателей полностью переходит во внутреннюю энергию воды. Время нагревания равно:
$$t = 14\cdot 60 = 840\ \mathrm{с}$$Найдём общую мощность двух нагревателей:
$$P_{\text{общ}} = \frac{Q}{t} = \frac{cm\Delta T}{t} = \frac{4200\cdot 1\cdot 80}{840} = 400\ \mathrm{Вт}$$Нагреватели одинаковые, поэтому их мощности равны. Общая мощность складывается из мощностей двух нагревателей:
$$P_{\text{общ}} = 2P,\qquad P = \frac{400}{2} = 200\ \mathrm{Вт}$$Мощность каждого нагревателя равна $200\ \mathrm{Вт}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не перевести время из минут в секунды.
Принять общую мощность двух нагревателей за мощность одного.
Забыть, что 1 л воды имеет массу примерно 1 кг.