3. Два резистора сопротивлением 5 и 10 Ом включены в цепь последовательно. Какое количество теплоты выделится в каждом резисторе за 5 мин, если напряжение на втором резисторе 20 В?

### Задача 3 Дано: $R_1 = 5$ Ом $R_2 = 10$ Ом $U_2 = 20$ В $t = 5$ мин = $300$ с При последовательном соединении сила тока в резисторах одинакова: $I_1 = I_2 = I$. $I = \frac{U_2}{R_2} = \frac{20}{10} = 2$ А. Количество теплоты $Q = I^2Rt$. $Q_1 = 2^2 \cdot 5 \cdot 300 = 4 \cdot 1500 = 6000$ Дж = 6 кДж. $Q_2 = 2^2 \cdot 10 \cdot 300 = 4 \cdot 3000 = 12000$ Дж = 12 кДж. **Ответ:** 6 кДж, 12 кДж. ### Задача 4 Дано: $R_1 = 4$ Ом $R_2 = 8$ Ом $I_1 = 2$ А $t = 20$ с При параллельном соединении напряжение на резисторах одинаково: $U_1 = U_2 = U$. $U = I_1 \cdot R_1 = 2 \cdot 4 = 8$ В. $I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{8}{8} = 1$ А. Общее количество теплоты $Q = Q_1 + Q_2 = I_1^2 R_1 t + I_2^2 R_2 t$. $Q = 2^2 \cdot 4 \cdot 20 + 1^2 \cdot 8 \cdot 20 = 16 \cdot 20 + 8 \cdot 20 = 320 + 160 = 480$ Дж. **Ответ:** 480 Дж. ### Задача 5* Дано: $R = 150$ Ом $m = 0{,}5$ кг $t_0 = 20$ °C $t = 30$ мин = $1800$ с $U = 220$ В $\eta = 80\% = 0{,}8$ $c = 4200$ Дж/(кг·°C) $L = 2{,}3 \cdot 10^6$ Дж/кг $t_{кип} = 100$ °C Энергия, выделившаяся в сети: $A = \frac{U^2}{R} \cdot t = \frac{220^2}{150} \cdot 1800 = 48400 \cdot 12 = 580800$ Дж. Полезная энергия: $Q_{полез} = \eta \cdot A = 0{,}8 \cdot 580800 = 464640$ Дж. Энергия расходуется на нагрев воды до кипения и на парообразование части воды ($m_x$): $Q_{полез} = cm(t_{кип} - t_0) + Lm_x$ $464640 = 4200 \cdot 0{,}5 \cdot (100 - 20) + 2{,}3 \cdot 10^6 \cdot m_x$ $464640 = 2100 \cdot 80 + 2300000 m_x$ $464640 = 168000 + 2300000 m_x$ $296640 = 2300000 m_x$ $m_x \approx 0{,}12897$ кг $\approx 129$ г. **Ответ:** 129 г.