Задание 22 ОГЭ по физике

Решение:

Переведем массу кастрюли в кг: $m_а=300~г=\frac{300}{1000}~кг=0,3~кг$. Конечная температура равна температуре кипения воды: $t_2=100$ °С

Теплота, выделяемая электроплиткой, идет на нагревание воды и алюминиевой кастрюли: $Q_э=Q_в+Q_а$

Отдаваемую электроплиткой теплоту найдем как работу тока: $Q_э=\frac{U^2}{R_о}\tau$

Две спирали электроплитки с одинаковым сопротивлением подключены параллельно, поэтому их общее сопротивление составляет: $R_о=\frac{R}{2} \\ R_о=\frac{10}{2}=5~Ом$

А теплоту, получаемую водой и алюминиевой кастрюлей, распишем как:

$Q_в=c_в m_в (t_2-t_1) \\ Q_а=c_а m_а (t_2-t_1)$

Тогда $\frac{U^2}{R_о}\tau=c_в m_в (t_2-t_1)+c_а m_а (t_2-t_1)$

Подставим числовые значения и найдем время, необходимое для закипания воды:

$\frac{220^2}{5}\cdot \tau=4200\cdot 1\cdot (100-20)+920\cdot 0,3\cdot (100-20) \\ 9680\tau=336000+22080 \\ 9680\tau=358080 \\ \tau=37~с$

Ответ: 37 с