За какое время можно нагреть в электрическом чайнике 1,5 кг воды от 23 °С до кипения, включив его в сеть, если спираль чайника рассчитана на силу тока 5 А, а ее сопротивление равно 44 Ом? Потерями энергии пренебречь.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи необходимо определить количество теплоты, необходимое для нагрева 1,5 кг воды от 23 °C до кипения.

Сначала определим массу воды в граммах:
1,5 кг = 1500 г

Далее используем формулу для расчета теплоты Q:
Q = m c ΔT

где:
m - масса воды (г)
c - удельная теплоемкость воды (4,186 Дж/г*°C)
ΔT - изменение температуры (в нашем случае 100 °C - 23 °C = 77 °C)

Q = 1500 г 4,186 Дж/г°C * 77 °C = 487,83 кДж

Далее определим мощность, с которой работает чайник:
P = U * I

где:
U - напряжение (220 В)
I - сила тока (5 А)

P = 220 В * 5 А = 1100 Вт = 1,1 кВт

Теперь определим время нагрева, зная, что мощность чайника равна работе деленной на время:
t = Q / P

t = 487,83 кДж / 1,1 кВт = 443,48 с ≈ 7 минут 23 секунды

Таким образом, время, за которое можно нагреть 1,5 кг воды от 23 °C до кипения в электрическом чайнике, составляет около 7 минут 23 секунды.