Решение: Нагрев воды двумя нагревателями
Имеются два одинаковых электрических нагревателя мощностью $600\ \text{Вт}$ каждый. На сколько градусов можно нагреть $2\ \text{л}$ воды за $7\ \text{мин}$, если нагреватели будут включены параллельно в электросеть с напряжением, на которое рассчитан каждый из них? Потерями энергии пренебречь.
Решение по шагам
5 шаговПри параллельном включении каждый нагреватель работает на номинальном напряжении, поэтому мощность каждого остаётся равной $600\ \text{Вт}$. Суммарная мощность нагревателей:
$$P = P_1 + P_2 = 2\cdot600 = 1200\ \text{Вт}$$Переведём время нагревания в секунды:
$$t = 7\cdot60 = 420\ \text{с}$$Энергия, выделившаяся в нагревателях и переданная воде:
$$Q = Pt = 1200\cdot420 = 504000\ \text{Дж}$$Масса воды численно равна объёму в литрах, так как плотность воды равна примерно $1\ \text{кг/л}$:
$$m = 2\ \text{кг}$$По уравнению теплового баланса $Q = cm\Delta T$ найдём изменение температуры воды:
$$\Delta T = \frac{Q}{cm} = \frac{504000}{4200\cdot2} = 60\ \text{°C}$$Воду можно нагреть на $60\ \text{°C}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Учитывают мощность только одного нагревателя.
Не переводят время из минут в секунды.
Используют мощность одного нагревателя вместо суммарной мощности.
Путают массу воды с её объёмом и не учитывают плотность воды.