Водяной пар массой m, взятый при температуре Т1, должен сконденсироваться, чтобы получилась вода массой m при той же температуре. При конденсации выделится тепло, равное Q1. Затем получившаяся вода должна остыть до температуры Т2, при этом тепло, которым она будет обладать, равно Q2. Следовательно, тепло Q, которое нужно отнять от Q', равно сумме Q1 и Q2:
общее сопротивление плитки с 3-мя спиралями
r(o3) = r(c)/3 = 120/3 = 40
общее сопротивление плитки с 2-мя спиралями
r(o2) = r(c)/2 = 120/2 = 60
общее сопротивление плитки в 1-м случае
r1 = r(o3) + r = 40 +50 = 90 ом
общее сопротивление плитки во 2-м случае
r2 = r(o2) + r = 60 +50 = 110 ом
количество тепла для нагрева воды до кипячения в 1-м случае
q1 = u^2*t1/r1
количество тепла для нагрева воды до кипячения во 2-м случае
q2 = u^2*t2/r2
так как q1 = q2
u^2*t1/r1 = u^2*t2/r2 t1/r1 = t2/r2 t2 = t1*r2/r1 = t1*110/90 = t1*11/9
Дано:
m = 0,1 кг
Т1 = 100 °С
Т2 = 50 °С
c = 4200 Дж/(кг*°С)
L = 2,3*10⁶ Дж/кг
Q - ?
Q' - теплота водяного пара при температуре Т1
Q1 - выделяемое паром тепло при конденсации
Q2 - теплота воды при температуре Т2
Q - искомое тепло
Водяной пар массой m, взятый при температуре Т1, должен сконденсироваться, чтобы получилась вода массой m при той же температуре. При конденсации выделится тепло, равное Q1. Затем получившаяся вода должна остыть до температуры Т2, при этом тепло, которым она будет обладать, равно Q2. Следовательно, тепло Q, которое нужно отнять от Q', равно сумме Q1 и Q2:
Q' - Q = Q' - (Q1 + Q2) | *(-1)
-Q' + Q = -Q' + (Q1 + Q2) | + Q'
Q = Q1 + Q2
Q1 = L*m
Q2 = c*m*|ΔΤ|, где |ΔΤ| = |Т2 - Т1| = Т1 - Т2 =>
=> Q2 = c*m*(T1 - T2)
Q = Q1 + Q2 = Lm + cm(T1 - T2) = m*(L + c*(T1 - T2)) = 0,1*(2,3*10⁶ + 4200*(100 - 50)) = 0,1*(2,3*10⁶ + 4200*50) = 251000 Дж = 251 кДж
ответ: 251 кДж.