В электрическом кипятильнике вместимостью 2,2 л вода нагревается  от 200 С до кипения за 32 мин. Определить силу тока, проходящего по обмотке нагревателя, если разность потенциалов между его концами равна 220 В и КПД нагревателя 70 %.
от

1 Ответ

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.
от