Дано:
U = 220 В
t = 5 мин = 300 с
m = 2 кг
ΔT = 100°C (от 20°C до кипения)
c = 4200 Дж/(кг°C)
L = 2300000 Дж/кг
Найти:
I - сила тока в нагревателе
Решение:
1. Найдем количество переданной тепловой энергии для нагревания 2 кг воды:
Q1 = m * c * ΔT
Q1 = 2 кг * 4200 Дж/(кг°C) * 100°C
Q1 = 840000 Дж
2. Найдем количество теплоты, необходимое для испарения половины воды:
Q2 = m/2 * L
Q2 = 1 кг * 2300000 Дж/кг
Q2 = 2300000 Дж
3. Общее количество переданной энергии:
Q = Q1 + Q2
Q = 840000 Дж + 2300000 Дж
Q = 3140000 Дж
4. Найдем мощность нагревателя:
P = Q/t
P = 3140000 Дж / 300 с
P = 10466.67 Вт
5. Найдем силу тока по формуле:
P = U * I
I = P / U
I = 10466.67 Вт / 220 В
I ≈ 47.58 A
Ответ: Сила тока в нагревателе равна примерно 47.58 A.