5. Электрический кипятильник со спиралью сопротивлением 160 Ом поместили в сосуд, содержащий воду массой 500 г, и включили в сеть напряжением 220 В. Определите, на сколько градусов нагрелась вода за 5 мин. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг· °С).

Сначала найдем мощность кипятильника: P = U^2 / R = (220 В)^2 / 160 Ом = 48400 / 160 = 302,5 Вт

Найдем энергию, потребленную кипятильником за 5 минут (300 с): E = P * t = 302,5 Вт * 300 с = 90750 Дж

Количество теплоты, необходимое для нагрева воды: Q = c * m * ΔT. Отсюда ΔT = Q / (c * m)

Переведем массу в кг: 500 г = 0,5 кг

ΔT = 90750 Дж / (4200 Дж/(кг·°С) * 0,5 кг) = 90750 / 2100 ≈ 43,2 °С

Ответ: ≈ 43,2 °С