Дано:
Сопротивление электрической спирали R = 10 Ом
Время работы t = 20 мин = 1200 с
Потери тепла (нагревание воды) Q = 18 г
Исходная температура T1 = 60°C
Конечная температура T2 = 80°C
КПД η = 40% = 0.4
Найти:
Силу тока, потребляемую спиралью
Решение:
1. Найдем количество переданной тепловой энергии Q1 для нагревания воды, используя удельную теплоемкость воды c = 4.18 Дж/(г·°C):
Q1 = mcΔT
Q1 = 18 * 4.18 * (80 - 60)
Q1 = 18 * 4.18 * 20
Q1 = 1504,8 Дж
2. Найдем общую выделенную электрическую энергию W:
W = ηQ1
W = 0.4 * 1504,8
W = 601,92 Дж
3. Найдем мощность P электрической спирали:
P = W / t
P = 601,92 / 1200
P = 0.5016 Вт
4. Найдем силу тока I, потребляемую спиралью, используя закон Ома:
P = I^2 * R
I = sqrt(P / R)
I = sqrt(0.5016 / 10)
I = sqrt(0.05016)
I ≈ 0.224 А
Ответ:
Сила тока, потребляемая спиралью, составляет примерно 0.224 А.