дано:
масса воды m = 620 г = 0,62 кг,
начальная температура T1 = 20 °C,
конечная температура T2 = 100 °C,
изменение температуры ΔT = T2 - T1 = 100 - 20 = 80 °C,
удельная теплоемкость воды c = 4186 Дж/(кг·К),
время t = 10 мин = 10 * 60 = 600 с,
напряжение U = 220 В,
КПД η = 72 % = 0,72.
найти:
силу тока I в нагревателе.
решение:
Сначала найдем количество теплоты Q, необходимое для нагрева воды:
Q = m * c * ΔT.
Подставим известные значения:
Q = 0,62 * 4186 * 80.
Выполним вычисления:
Q = 0,62 * 4186 * 80 = 20749,76 Дж.
Теперь найдем мощность P, необходимую для передачи этого количества теплоты за 10 минут:
P = Q / t.
Подставим известные значения:
P = 20749,76 / 600.
Выполним вычисления:
P ≈ 34,58 Вт.
Учитывая КПД, полезная мощность нагревателя P_полезная равна:
P_полезная = η * P = 0,72 * P_нагревателя.
Теперь подставим выражение для P_нагревателя и найдем его:
P_нагревателя = P_полезная / η.
Подставляем P:
P_нагревателя = 34,58 / 0,72 ≈ 48,05 Вт.
Теперь можем использовать закон Ома для нахождения силы тока I:
I = P_нагревателя / U.
Подставляем известные значения:
I = 48,05 / 220.
Выполним вычисления:
I ≈ 0,218 А.
ответ:
Сила тока в нагревателе составляет примерно 0,218 A.