Нагревательный элемент кофеварки имеет две секции сопротивлением 25 ом каждая. объем кофеварки 2л. начальная температура воды 20 градусов цельсия, напряжение сети 120 в, кпд нагревателя 80%. определить через сколько времени закипит вода, если 1) включена одна секция 2) включены обе секции последовательно 3) включены обе секции параллельно

Mводы=2 кг; Q=cm(t2-t1);Q=4200*2*(100-20)=672000 Дж;
1) Qтока=U^2*t*0.8/R;Qтока=Qводы; t=QR/(U^2*0.8); t=672000*25/(120^2*0.8)=1458 с=24 мин
2)R1=2R;t=QR/(U^2*0.8); t=672000*50/(120^2*0.8)=2916 с=48.6 мин
3) t=R1=R/2; t=QR/(U^2*0.8); t=672*12.5/(120^2*0.8)=729 с=12 мин

Объяснение:

Теплопроводность — это молекулярный перенос теплоты между непосредственно соприкасающимися телами или частицами одного тела с различной температурой, при котором происходит обмен энергией. Тело обладает плохой или хорошей теплопроводностью в зависимости от того, насколько быстро через это тело проходит тепло. Например, если поджечь деревянную палку с одного конца, то можно легко держать её за другой, не рискуя обжечься. Значит, дерево обладает плохой теплопроводностью. Также, если мы положим кирпич одним концом в огонь, то температура на разных концах будет сильно отличаться и чтобы нагреться потребуется достаточно длительное время. Поэтому кирпич тоже имеет плохую теплопроводность.

Если поставить на плиту кастрюлю, то она очень скоро нагреется, потому что она металлическая. Значит, металлы обладают хорошей теплопроводностью.

Следует помнить, что процесс нагревания происходит постепенно. Когда мы хотим закипятить воду, мы наливаем её в кастрюлю, а кастрюлю ставим на плиту. Сначала нагревается дно кастрюли, т.к. оно непосредственно контактирует с плитой. Частицы дна кастрюли получают дополнительную энергию. Эти частицы, в свою очередь, начинают взаимодействовать с соседними частицами, также передавая им дополнительную энергию. Так происходит, пока все тело не нагреется. Здесь мы плавно переходим к теплопроводности жидкостей. Как мы знаем из бытового опыта, несмотря на то, что кастрюля нагревается почти сразу, нужно немного подождать, пока вода закипит. Из этого можно сделать вывод, что у жидкостей не очень хорошая теплопроводность (за исключением жидких металлов, конечно). Этого можно было ожидать, т.к. теплопроводность происходит из-за взаимодействия частиц, а частицы в жидкостях находятся на большем расстоянии, чем в твердых телах. Логично предположить, что у газов теплопроводность ещё хуже, потому что в них молекулы расположены ещё дальше друг от друга. Сделаем несколько наблюдений.

Фен выдувает горячий воздух за счет электрической энергии, которую он потребляет из сети.

Однако, если встать чуть-чуть в стороне от потока воздуха, то тепло едва ли можно будет ощутить. Кроме того, мы знаем, что двойные окна значительно лучше сохраняют тепло, чем одинарные. Это происходит за счет небольшого слоя воздуха между ними. Значит, воздух обладает плохой теплопроводностью.

Итак, из этих примеров можно сделать вывод, что теплопроводность — это свойство тела и у каждого тела она разная. Шерсть, перья, волосы имеют плохую теплопроводность, что вполне логично, т.к. их основной функцией является защита от холода. Теперь, мы понимаем, что защитой от холода является препятствование передачи внутренней энергии тела окружающей среде. Плохая теплопроводность этих веществ объясняется тем, что их волокна содержат частички воздуха, как и волокна дерева.

Самой низкой теплопроводностью обладает вакуум (т.е. свободное пространство). И это неудивительно, ведь явление теплопроводности возникает при взаимодействии частиц, которых попросту нет в вакууме. Этим и объясняется тот факт, что в открытом космосе самая низкая температура в природе (мы не можем утверждать, что в космосе абсолютный вакуум, но открытый космос — это почти полностью освобожденное пространство). Возникает вопрос: как же тогда нам передаётся тепло от Солнца? Это происходит посредством излучения, о котором мы поговорим чуть позже.

Мы сталкиваемся с явлением теплопроводности в повседневной жизни. Теперь мы знаем, что если надо предохранить тело от охлаждения или нагревания, то к нему нужно применить материал с плохой теплопроводностью. И наоборот, если требуется нагреть или остудить тело, то используются материалы с хорошей теплопроводностью. Наглядный пример — это сковорода, которая сделана из металла, чтобы на ней можно было готовить.

Однако, ручка сковороды сделана из пластмассы, чтобы она не нагревалась.

Теперь мы можем объяснить, почему одежда нас «греет». На самом деле, она не греет, а сохраняет тепло. Зимние куртки наполняют материалом с плохой теплопроводностью. Таким образом, тепло нашего тела меньше передаётся окружающему нас холодному воздуху. Одежда предохраняет нас от непосредственного контакта с окружающей средой, а это играет решающую роль в теплопроводности. В результате, человек теряет гораздо меньше тепла.

Спина прямая, руки на поясе. Дети плавно и медленно поднимают то
правую, то левую ногу, согнутую в колене, и также плавно опускают.
Следить за спиной.)
— Аист, аист длинноногий,
Покажи домой дорогу. (Аист отвечает.)
— Топай правою ногою,
Топай левою ногою,
Снова — правою ногою,
Снова — левою ногою.
После — правою ногою,
После — левою ногою.
И тогда придешь домой.
А над морем — мы с тобою!
Над волнами чайки кружат,
Полетим за ними дружно.
Брызги пены, шум прибоя,
А над морем — мы с тобою! (Дети машут руками, словно крыльями.)
Мы теперь плывём по морю
И резвимся на просторе.
Веселее загребай
И дельфинов догоняй. (Дети делают плавательные движения руками.)
А сейчас мы с вами, дети
А сейчас мы с вами, дети,
Улетаем на ракете.
На носки поднимись,
А потом руки вниз.
Раз, два, три, четыре —
Вот летит ракета ввысь! (1—2 — стойка на носках, руки вверх, ладони образуют «купол ракеты»; 3—4 — основная стойка.)
А теперь на месте шаг
А теперь на месте шаг.
Выше ноги! Стой, раз, два! (Ходьба на месте.)
Плечи выше поднимаем,
А потом их опускаем. (Поднимать и опускать плечи.)
Руки перед грудью ставим
И рывки мы выполняем. (Руки перед грудью, рывки руками.)
Десять раз подпрыгнуть нужно,
Скачем выше, скачем дружно! (Прыжки на месте.)
Мы колени поднимаем —
Шаг на месте выполняем. (Ходьба на месте.)
От души мы потянулись, (Потягивания — руки вверх и в стороны.)
И на место вновь вернулись. (Дети садятся.)