Сколько литров воды при температуре 20 °С можно довести до кипения при помощи кипятильника с сопротивлением 48 Ом, который при напряжении 220 В работал 10 мин?
от

1 Ответ

дано:  
сопротивление R = 48 Ом,  
напряжение U = 220 В,  
время работы t = 10 мин = 600 с,  
начальная температура воды T1 = 20 °C,  
конечная температура воды T2 = 100 °C,  
удельная теплоемкость воды c = 4186 Дж/(кг·К).  

найти:  
количество литров воды V.

решение:  
Сначала найдем мощность P кипятильника:

P = U^2 / R.

Подставим известные значения:

P = (220)^2 / 48.

Выполним вычисления:

P = 48400 / 48 ≈ 1008,33 Вт.

Теперь найдем количество теплоты Q, выделяющейся за 10 минут:

Q = P * t.

Подставим известные значения:

Q = 1008,33 * 600.

Выполним вычисления:

Q ≈ 605000 Дж.

Теперь найдем изменение температуры воды:

ΔT = T2 - T1 = 100 - 20 = 80 °C.

Теперь можем использовать формулу для количества теплоты, необходимого для нагрева воды:

Q = m * c * ΔT,

где m - масса воды в килограммах.

Перепишем формулу для массы m:

m = Q / (c * ΔT).

Подставим известные значения:

m = 605000 / (4186 * 80).

Выполним вычисления:

m = 605000 / 334880 ≈ 1,81 кг.

Так как 1 литр воды имеет массу примерно 1 кг, то количество литров V будет равно:

V = m ≈ 1,81 л.

ответ:  
Можно довести до кипения примерно 1,81 литра воды.
от