Электрический кипятильник со спиралью сопротивлением 150 Ом поместили в сосуд, содержащий 400 г воды, и включили в сеть с напряжением 220 В. За какое время вода в сосуде нагреется на 57,6 градусов С? Теплообменом с окружающей средой пренебречь

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета времени необходимо применить уравнение теплового баланса:

Q = mcδt

где:
Q - количество теплоты, необходимое для нагревания воды,
m - масса воды,
c - удельная теплоемкость воды,
δt - изменение температуры.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды:

Q = mcδt = 400 г 4,18 Дж/(г°C) * 57,6°C = 96440,32 Дж

Затем найдем мощность кипятильника:

P = U^2/R = 220^2 В / 150 Ом = 322,67 Вт

И, наконец, время нагревания:

t = Q / P = 96440,32 Дж / 322,67 Вт = 298,91 сек

Поэтому вода нагреется на 57,6 градусов С за примерно 299 секунд, или около 5 минут.