8.2 Какой силы ток потребляет электрический нагреватель ёмкостью 12 л, если при КПД, равном 70 %, в нём нагревается вода от 18 °C до кипения за 25 мин? Напряжение равно 220 В. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг·°C).

Дано: объём воды V = 12 л; η = 0,70; начальная температура t₁ = 18 °C; температура кипения t₂ = 100 °C; время τ = 25 мин = 1500 с; U = 220 В; c = 4200 Дж/(кг·°C).

Считаем, что плотность воды равна 1 кг/л, поэтому масса m = 12 кг. Изменение температуры: Δt = 100 − 18 = 82 °C.

Количество теплоты, полученное водой: Q = cmΔt = 4200 · 12 · 82 = 4 132 800 Дж.

КПД η = Q / (UIτ), откуда сила тока I = Q / (ηUτ).

I = 4 132 800 / (0,70 · 220 · 1500) ≈ 17,9 А.

Ответ: нагреватель потребляет ток примерно 17,9 А.