Яку кількість води на 50 °C можна нагріти за 4 хв в двох електричних чайниках, які з єднані послідовно та приєднані

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые физические законы и формулы. Перед тем, как перейти к самому расчету, давайте разберемся в теоретической части задачи.

Теплообмен, происходящий при нагреве жидкости, можно описать с помощью формулы:

\[Q = mc\Delta T\]

где \(Q\) - количество теплоты, которое нужно передать жидкости (в нашем случае это теплообмен при нагреве), \(m\) - масса жидкости, \(c\) - удельная теплоемкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Теплообмен происходит при нагреве воды в чайниках. Обозначим массу воды в первом чайнике через \(m_1\), массу воды во втором чайнике через \(m_2\).

Теперь перейдем к решению задачи. У нас есть два чайника, объединенных последовательно. При последовательном соединении теплота, переданная первому чайнику, будет использована для нагрева второго чайника. Тепло, переданное первому чайнику, можно выразить с помощью формулы:

\[Q_1 = m_1c_1\Delta T_1\]

Аналогично, тепло, полученное вторым чайником, можно выразить следующей формулой:

\[Q_2 = m_2c_2\Delta T_2\]

Теперь воспользуемся уравнением \(Q = mc\Delta T\) для каждого из чайников:

\[\begin{align*}
Q_1 &= m_1c_1\Delta T_1 \\
Q_2 &= m_2c_2\Delta T_2
\end{align*}\]

Так как чайники соединены последовательно, тепло, переданное первому чайнику, будет равняться теплу, полученному вторым чайником. То есть, \(Q_1 = Q_2\). Подставим значения теплообмена в уравнение:

\[m_1c_1\Delta T_1 = m_2c_2\Delta T_2\]

Мы выполнили разложение задачи и теперь можем приступить к решению.