Определить сопротивление нагревательного элемента электрического чайника, в котором 1.8 л воды с начальной температурой 10⁰с нагревается 100⁰с за 22.5 мин. электрический чайник работает от сети с напряжением 120 в иимеет к.п.д. 80% (желательно с дано) , надо. это на экзамене будет.

дано:

v=1.8 л.=1.8 * 10 -3степени

t1=10⁰c

t2=100⁰c

t=22.5 мин=1350c

u=120в

кпд=80%

r=?

решение:

кпд=а полезная/а затраченная*100%

а полезная = q = c*m*(t2-t1)

m=плотность(ро)*v=1,8 * 10 -3 cтепени *1000=1,8кг

a полезная = q = 4200*1,8*(100-10)=680400 дж

a затраченная = i*u*t

i=u/r

a затраченная=(u*u*t)/r

в итоге: кпд=((u*u*t)/r)/q*100%= (u*u*t)/(r*q)*100%

выводим r: r=(u*u*t*100%)/(кпд*q)=(120*120*1350*100)/(80*680400)=1944000000/54432000=36 ом

Сначала вычислим количество теплоты, необходимое для нагревания свинца от 27град. до температуры плавления t2=327град.  q1=c*m*( t2-t1) ( c-удельная теплоемкость свинца =130дж / кг*град. это дано)  q1=130*0,25*(327-27)=9750дж. 2)  вычислим количество теплоты, которое затраченно  на плавление, для этого от всего затраченного тепла отнимем количество теплоты, истраченное на нагревание. q2=q - q1 =10056-9750=306дж. ( предварительно превратив 2,4ккал в джоули. 1кал=4,19дж , 2400*4,19=10056дж =q.)  зная удельную теплоту плавления свинца - лямбда=23000дж / кг. вычислим какую массу может расплавить 360дж. q2=лямбда*m1 , отсюда m1=q2 / лямбда.  m1=360 / 23000=0,016 кг =16г . 16г < 250г.  весь свинец не расплавится, расплавится всего 16г .

1) применим закон сохранения механической энергии: в начальный момент времени у нас есть только потенциальная энергия, она преобразуется в кинетическую энергию в конце пути, помимо этого над телом совершает отрицательную работу (забирает энергию) сила трения. тело давит на плоскость с силой равной mg*cos(α) (из второго закона ньютона в проекцию на ось перпендикулярную наклонной плоскости), а следовательно работа силы трения равна a  =  fl = μnl = μlmg*cos(α), принимая во внимание, что l = h/sin(α), a = μmgh*ctg(α)  . таким образом имеем mv²/2 = mgh - a = mgh(1-μ)ctg(α) => v = √2gh(1-μ)ctg(α). 2) теперь рассмотрим закон сохранения импульса в проекции на ось x для системы тележка - тело. песок быстро погасит относительную скорость тела относительно тележки и они поедут как единое целое, поэтому столкновение можно считать абсолютно . составляющая импулься по оси "y" благополучно подавится "бесконечной" силой реакции опоры со  стороны  земли  в момент падения тела на тележку. mv*cos(α) + m*0 = (m+m)*u u = (m/(m+m)) (√(2gh(1-μ)*ctg(α*cos(α) ≈  0.3,  если  я  всё  правильно  посчитал.