Сколько времени должен работать электрочайник, чтобы нагреть воду массой 500 г от 15 °С до кипения, если сила тока в цепи 1,2 А, а сопротивление спирали электрочайника 260 Ом?
Ответы
Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой для вычисления количества тепла, необходимого для нагревания воды:
Q = m * c * ΔT,
где Q - количество тепла, масса воды - m, коэффициент теплоемкости воды - c (4,18 Дж/(г*°C)), разность температур - ΔT.
Для начала необходимо вычислить, на сколько градусов нужно нагреть воду:
ΔT = 100 °C - 15 °C = 85 °C
Затем вычисляем количество тепла, необходимое для нагревания воды:
Q = 500 г * 4,18 Дж/(г*°C) * 85 °C = 178150 Дж
Чтобы вычислить время, которое должен работать электрочайник, воспользуемся законом сохранения энергии:
P * t = Q,
где P - мощность электрочайника, t - время работы.
Мощность электрочайника можно вычислить по формуле:
P = I^2 * R,
где I - сила тока, R - сопротивление спирали.
P = 1,2 А^2 * 260 Ом = 374,4 Вт
Теперь можно вычислить время работы электрочайника:
t = Q / P = 178150 Дж / 374,4 Вт = 475,5 с ≈ 8 минут
Ответ: электрочайник должен работать около 8 минут.