Задача по физике Электрокипятильник со спиралью сопротивлением 160 Ом поместили
в воду при 200С и включили в сеть напряжением 220 В. Какая масса воды
была нагрета до кипения за 20 мин, если КПД кипятильника 70%?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи воспользуемся формулой для вычисления тепловой мощности:

P = U^2 / R,

где P - мощность кипятильника, U - напряжение в сети, R - сопротивление спирали.

Подставим известные значения:

P = 220^2 / 160 = 12100 / 160 = 75,625 Вт.

Теперь найдем количество теплоты, выделившееся за время работы кипятильника:

Q = Pt,

где Q - количество теплоты, t - время работы.

Подставим значения и переведем минуты в секунды:

Q = 75,625 20 60 = 90900 Дж.

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения:

Q = mcΔt,

где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, Δt - изменение температуры (100 градусов Цельсия).

Удельная теплоемкость воды приблизительно равна 4200 Дж/(кг*град).

Подставим значения и найдем массу воды:

90900 = m 4200 100,
m = 90900 / (4200 * 100) ≈ 2,16 кг.

Таким образом, было нагрето около 2,16 кг воды до кипения за 20 минут.