3. Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипения 2,2 кг воды, начальная температура которой 10°С. Сила тока в нагревателе 7 А. Чему равно напряжение в электрической сети? Потерями энергии пренебречь.

Ответ: 150.6 В

1. Шаг 1: Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды

   Количество теплоты рассчитывается по формуле: \[Q = mc\Delta T\] где: \(m\) - масса воды (2,2 кг), \(c\) - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C)), \(\Delta T\) - изменение температуры (100 °C - 10 °C = 90 °C). Подставляем значения: \[Q = 2.2 \text{ кг} \cdot 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 90 \text{ °C} = 831600 \text{ Дж}\]

2. Шаг 2: Рассчитаем мощность, потребляемую нагревателем

   Мощность можно выразить как: \[P = \frac{Q}{t}\] где: \(Q\) - количество теплоты (831600 Дж), \(t\) - время (20 мин = 1200 с). Подставляем значения: \[P = \frac{831600 \text{ Дж}}{1200 \text{ с}} = 693 \text{ Вт}\]

3. Шаг 3: Рассчитаем напряжение в электрической сети

   Напряжение можно выразить через мощность и силу тока: \[U = \frac{P}{I}\] где: \(P\) - мощность (693 Вт), \(I\) - сила тока (7 А). Подставляем значения: \[U = \frac{693 \text{ Вт}}{7 \text{ А}} = 99 \text{ В}\]

Ответ: 99 В