Дано:
V = 220 В (разность потенциалов)
t = 32 мин = 32 * 60 с = 1920 с (время)
m = 2.2 кг (масса воды)
Δt = 100 °C (изменение температуры)
КПД = 70% = 0.7 (коэффициент полезного действия)
Найти:
I - сила тока, проходящего по обмотке нагревателя
Решение:
Сначала найдем количество переданной теплоты для нагревания воды до кипения:
Q = c * m * Δt
где c - удельная теплоемкость воды (принимаем равной 4.18 кДж/(кг·°C))
Q = 4.18 * 2.2 * 100
Q ≈ 924 кДж
Затем найдем мощность, выделяемую для нагревания воды за время t:
P = Q / t
P = 924 кДж / 1920 с
P ≈ 0.48 кВт
Учитывая КПД, найдем полезную мощность:
Pполезная = P * КПД
Pполезная = 0.48 кВт * 0.7
Pполезная ≈ 0.336 кВт
Наконец, найдем силу тока, проходящего по обмотке нагревателя, используя формулу:
Pполезная = V * I
I = Pполезная / V
I = 0.336 кВт / 220 В
I ≈ 0.0015 кА (или 1.5 А)
Ответ:
Сила тока, проходящего по обмотке нагревателя, составляет примерно 1.5 А.