Два нагревателя включены параллельно в сеть с напряжением 220 В. Первый, имеющий сопротивление 40 Ом, помещён в сосуд с 1 кг льда при 0 ∘C. Другой, с сопротивлением 20 Ом, — в сосуд с 2 кг воды при 10 ∘C. Через какое время закипит вода в каждом из сосудов? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг⋅∘C), удельная теплота плавления льда 3,3⋅105 Дж/кг. Теплоотдачу в окружающую среду при расчёте не учитывайте. ответ выразите в минутах, округлив до десятых. В первое поле введите ответ для первого сосуда, во второе поле — для второго.

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знание о законе сохранения энергии теплоты.

Сначала мы рассмотрим первый сосуд с льдом.

1. Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания 1 кг льда от 0 ∘C до температуры плавления (0 ∘C):
Q1 = m * c * ΔT
Q1 = 1 кг * 3,3⋅105 Дж/кг
Q1 = 3,3⋅105 Дж

2. Теперь найдем количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг льда:
Q2 = m * L
Q2 = 1 кг * 3,3⋅105 Дж/кг
Q2 = 3,3⋅105 Дж

3. Общее количество теплоты, которое нужно передать льду, чтобы его затопить:
Q_льда = Q1 + Q2
Q_льда = 3,3⋅105 Дж + 3,3⋅105 Дж
Q_льда = 6,6⋅105 Дж

4. Рассчитаем мощность первого нагревателя:
P1 = V^2 / R
P1 = 220 В^2 / 40 Ом
P1 = 4840 Вт

5. Найдем время, которое необходимо, чтобы передать льду нужное количество теплоты:
Q_льда = P1 * t1
t1 = Q_льда / P1
t1 = 6,6⋅105 Дж / 4840 Вт
t1 ≈ 136,36 секунд ≈ 2,27 минуты (округляем до десятых)

Теперь перейдем ко второму сосуду с водой.

1. Найдем количество теплоты, необходимое для нагревания 2 кг воды от 10 ∘C до температуры кипения (100 ∘C):
Q3 = m * c * ΔT
Q3 = 2 кг * 4200 Дж/(кг⋅∘C) * (100 ∘C - 10 ∘C)
Q3 = 2 кг * 4200 Дж/(кг⋅∘C) * 90 ∘C
Q3 = 756 000 Дж

2. Рассчитаем мощность второго нагревателя:
P2 = V^2 / R
P2 = 220 В^2 / 20 Ом
P2 = 4840 Вт

3. Найдем время, которое необходимо, чтобы передать воде нужное количество теплоты:
Q3 = P2 * t2
t2 = Q3 / P2
t2 = 756 000 Дж / 4840 Вт
t2 ≈ 155,79 секунд ≈ 2,6 минуты (округляем до десятых)

Таким образом, ответ для первого сосуда составляет около 2,27 минуты, а для второго сосуда - около 2,6 минуты.