Mamy dwie identyczne grzałki. Za pomoca jednej grzałki doprowadzamy do wrzenia...

Mamy dwie identyczne grzałki. Za pomoca jednej grzałki doprowadzamy do wrzenia pewna ilość wody w czasie t0=5min. Ile czasu potrzeba, aby (pomijając straty) doprowadzić do wrzenia tę sama ilość wody za pomocą dwóch grzałek połączonych:
a) szeregowo;
b) równolegle.
„Zbiór prostych zadań z fizyki” Krzysztof Chyla

Rozwiązanie wybranego zadania z fizyki

Z równoważności ciepła Q i pracy W policzymy ile ciepła potrzeba do doprowadzenia wody do stanu wrzenia przez jedną grzałkę. Moc grzałki wyrazimy iloczynem natężenia prądu I i napięcia U

Otrzymana postać wzoru jest również uniwersalna dla połączenia szeregowego i równoległego. Należy jedynie zamienić opór R na opór zastępczy połączenia. Ilość ciepła potrzebna do zagotowania wody w każdym przypadku jest taka sam- masa wody jest stała.

a) obliczamy czas dla połączenia szeregowego

b) obliczamy czas dla połączenia równoległego

Odp. Dla połączenia szeregowego czas podgrzania wody jest dwukrotnie dłuższy niż dla jednej grzałki a dla połączenia równoległego dwukrotnie krótszy.