До конденатора ємністю 4 мкФ, зарядженого до напруги 400В паралельно під'єднують незаряджений конденсатор ємністю 12 мкФ. Визначити значення зарядів на конденсаторах після їх перерозподілу

Qобщ=1,298МДж

Объяснение:

Исходя из графика и данных,это жидкость-вода(при нормальном давлении.

1-2 нагрев воды до температуры кипения, после 2-3 парообразование,преврашение 0,5кг жидкости в пар.

Нет табличных данных:

L1=4,2кДж/кг, это нагрев воды на 1градус Цельсия.

L2=2260кДж/кг, этоэнергия,необходимая для испарения 1кг воды.

Q1=(tкип-tнач)*m*L1,

где Q1-необходимая энергия,

tкип-температура кипения воды

tнач-начальная темперетуру,

m-масса жидкости

L1-табличные данные.

Q1=(100-20)*0.5*4.2=168кДж для доведения полулитра воды до кипения.

Q2= m*L2,

где Q2- энергия необходимая для преобразования 0.5кг воды в пар.

Q2=0,5*2260=1130кДж.

Q=Q1+Q2

Общее количество энергии на весь процесс выкипания 0.5 кг воды комнатной температуры(при нормальном давлении воздуха и 20градусахЦельсия соответственно) = 1298кДж

R1 = R2 = 10 Ом.

U = 220 В.

m1 = 1 кг.

m2 = 300 г = 0,3 кг.

T = 37 с.

t2 = 100 °С.

С1 = 4200 Дж/кг *°С.

С2 = 900 Дж/кг *°С.

t1 - ?

При параллельном соединение спиралей общее их сопротивление R найдём по формуле: R = R1 *R2/(R1 + R2).

R = 10 Ом *10 Ом/(10 Ом + 10 Ом) = 5 Ом.

Согласно закону Джоуля-Ленца, в плитке выделяется количество теплоты Q = U2 *T/R.

Это количество теплоты Q идёт на нагревание воды от t1  до температуры кипения t2.

Q = C1 *m1 *(t2 - t1) + C2 *m2 *(t2 - t1) = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.

U2 *T/R = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.

C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t1 = C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R.

t1 = (C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R) /(C1 *m1 + C2 *m2).  

t1 = (4200 Дж/кг *°С *1 кг *100 °С+ 900 Дж/кг *°С *0,3 кг *100 °С - (220 В)2 *37 с/5 Ом) /(4200 Дж/кг *°С *1 кг + 900 Дж/кг *°С *0,3 кг) = 19,8 °С.

ответ: начальная температура воды составляла t1 = 19,8 °С.

Объяснение: