Question

У кожний із двох калориметрів налили 300 г води за температури 25 °С. У перший калориметр помістили нагрівач опором 20 Ом, у другий — опором 15 Ом. Нагрівачі з’єднали послідовно і підключили до джерела струму .Якою буде температура води в кожному калориметрі, якщо нагрівання триватиме 8 хв, а сила струму в колі весь час буде незмінною і становитиме 1,8 А? Втратами енергії знехтуйте.

Answer 1

Ответ: 49,7°С; 43,5°С

Объяснение:

Дано:

m=300г=0,3кг

t1=25°C

R1=20 Ом

R2=15 Ом

t=8мин=480с

I=1,8А

с=4200Дж/кг°С

----------------

t2-?; t3-?

При последовательном соединении сила тока в первом и втором нагревателе колориметров будет одинакова.

Количество выделившегося тепла в колориметре находим по формуле:

Q=I²Rt, где:

I-сила тока в нагревателе;

R-cопротивление нагревателя;

t-время работы нагревателя.

В первом нагревателе выделилось тепла:

Q1=1,8²*20*480=31104Дж

Во втором нагревателе выделилось тепла:

Q2=1,8²*15*480=23328Дж

Количество теплоты, которое нужно для нагрева воды, находим по формуле:

Q=c*m*Δt, где:

с-удельная теплоемкость воды;

m-масса воды;

Δt-температура, на которую нагрелась вода.

Отсюда:

в первом колорифере вода нагрелась на:

Δt1=Q1/(cm)=31104/(4200*0,3)=24,7°С

Во втором колориметре вода нагрелась на:

Δt2=Q2/(cm)=23328/(4200*0,3)=18,5°С

Температура воды в первом колорифере стала:

t2=t1+Δt1=25+24,7=49,7°С

Температура воды во втором колорифере стала:

t3=t1+Δt2=25+18,5=43,5°С