Під час нагрівання на електричній плитці чайника з водою з’ясували, що
за 1 хв температура води підвищилася на 1 °С. Після цього чайник прибрали з
плитки та визначили, що температура води в ньому за 0,5 хв знизилася теж на 1 °С.
Знайдіть масу води в чайнику, якщо під час нагрівання води теплова
потужність плитки 500 Вт. Уважайте, що теплові витрати води за рахунок
розсіювання енергії в оточуюче середовище пропорційні часу, а теплоємність
чайника дуже мала. Питома теплоємність води 4,2 кДж/(кг×°С).
Подробнее - на -
Объяснение:
Дано:
r = 20 см = 0,20 м
q₁ = + 2 нКл = + 2·10⁻⁹ Кл
q₂ = + 6 нКл = + 6·10⁻⁹ Кл
E = 0 В/м
x - ?
1)
Напряженность поля, созданная первым зарядом на расстоянии X от точки А:
E₁ = k·q₁ / x²
2)
Напряженность поля, созданная вторым зарядом на расстоянии (r-X) от точки B :
E₂ = k·q₂ / (r-x)²
3)
Векторы напряженности направлены противоположно и равны по величине, поскольку результирующий вектор Е=0)
k·q₁ / x² = k·q₂ / (r-x)²
q₁ / x² = q₂ / (r-x)²
2/x² = 6/(20-x)² (степени сократили, расстояние возьмем 20 см для удобства расчетов)
(20-x)² = 3x²
Извлекаем квадратный корень:
20-x = √3·x
x·(√3+1)=20
x = 20 / (√3+1) ≈ 7,3 см