Задание OGEPHYSAEDEA1: Закон сохранения энергии в тепловых процессах. Уравнение теплового баланса:

Номинальная мощность каждого нагревателя P₀ = 400 Вт. Сеть имеет то же напряжение U, на которое рассчитан каждый нагреватель. Сопротивления одинаковы и в школьной модели постоянны. Для воды принимаем плотность 1000 кг·м⁻³: объём 1 л соответствует массе m = 1 кг. Изменение температуры Δt = 40 °C.
При параллельном соединении на каждом нагревателе действует полное напряжение сети. Мощности складываются:
P = P₀ + P₀ = 2P₀.
P = 2 · 400 Вт = 800 Вт.
Потерь энергии нет. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж·кг⁻¹·°C⁻¹. Закон сохранения энергии:
Q = cmΔt = Pτ.
Выразим искомую величину:
τ = cmΔtP.
τ = 4200 · 1 · 40800 с = 210 с = 3,5 мин.
Проверка: электрическая энергия равна 800 · 210 = 168000 Дж. Вода получает 4200 · 1 · 40 = 168000 Дж. Эти значения совпадают. Учтена мощность всей цепи при параллельном соединении. Ответ: 210 с.