4. На сколько градусов за 5 мин можно нагреть на электроплитке 1,5 кг воды, если при напряжении 220 В сила тока в ней 5 А? Потерями энергии пренебречь.

Решение:

Электрическая энергия, потребляемая плиткой, идёт на нагрев воды: \( A = Q \). Работа находится по формуле \( A = UIt \), а количество теплоты — \( Q = cm\Delta T \). Приравнивая, получаем \( UIt = cm\Delta T \), откуда можно выразить \( \Delta T = \frac{UIt}{cm} \).

Дано:

• Напряжение \( U = 220 \) В
• Сила тока \( I = 5 \) А
• Время \( t = 5 \) мин = \( 5 × 60 \) с = \( 300 \) с
• Масса воды \( m = 1.5 \) кг
• Удельная теплоёмкость воды \( c = 4200 \) Дж/(кг·°С)

Найти:

• Изменение температуры \( \Delta T \)

Расчёт:

\[ \Delta T = \frac{220 \text{ В} × 5 \text{ А} × 300 \text{ с}}{1.5 \text{ кг} × 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг}×\text{°С}}} = \frac{330000}{6300} \text{ °С} \approx 52.38 \text{ °С} \]

Ответ: примерно 52.38 °С.