Электрокипятильник со спиралью сопротивлением 160 Ом поместили в сосуд, содержащий 0,5 л воды при 20 °С и включили в сеть напряжением 220 Через 5минут спираль выключили. Какова температура воды а сосуде?
Прошу расписать все что возможно. Буду очень благодарна

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам потребуется использовать закон сохранения энергии.

Сначала найдем мощность, выделяющуюся в виде тепла во время работы кипятильника:

P = U^2 / R, где U - напряжение (220 В), R - сопротивление спирали (160 Ом)
P = 220^2 / 160 = 302,5 Вт

Мощность можно выразить через количество выделяющегося тепла Q и время t:

Q = Pt

Q = 302,5 Вт * 300 сек = 90750 Дж

Тепло, выделяющееся на нагревание воды можно выразить через массу воды, теплоемкость и изменение температуры:

Q = mcΔT, где m - масса воды (0,5 кг), c - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/кг*°C), ΔT - изменение температуры

90750 Дж = 0,5 кг 4200 Дж/кг°C ΔT
ΔT = 90750 Дж / (0,5 кг 4200 Дж/кг*°C) = 43,095 °C

Температура воды в сосуде увеличилась на 43,095 °C. Исходно вода была при 20 °C, поэтому конечная температура будет:

Т конечная = 20 + 43,095 = 63,095 °C

Итак, температура воды в сосуде после работы электрокипятильника будет составлять около 63,1 °C.