Для решения задачи нам понадобятся следующие формулы:
1. Количество теплоты, необходимое для нагревания воды: $$Q = mc\Delta T$$, где:
* ( m ) - масса воды (в кг)
* ( c ) - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг·°C))
* ( \Delta T ) - изменение температуры (в °C)
2. Закон Джоуля-Ленца: $$Q = I^2Rt$$, где:
* ( I ) - сила тока (в A)
* ( R ) - сопротивление (в Ом)
* ( t ) - время (в секундах)
Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды до кипения. Температура кипения воды 100°C. Таким образом, изменение температуры составит:
$$\Delta T = 100 °C - 12 °C = 88 °C$$
Теперь подставим значения в формулу для количества теплоты:
$$Q = 1.2 кг \cdot 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 88 °C = 443520 Дж$$
Теперь используем закон Джоуля-Ленца, чтобы найти силу тока. Время нагрева составляет 10 минут, что равно 600 секундам:
$$t = 10 мин = 10 \cdot 60 = 600 с$$
Сопротивление кипятильника равно 2 Ом.
Подставим известные значения в формулу закона Джоуля-Ленца:
$$443520 Дж = I^2 \cdot 2 Ом \cdot 600 с$$
Выразим и найдем силу тока:
$$I^2 = \frac{443520 Дж}{2 Ом \cdot 600 с} = \frac{443520}{1200} = 369.6$$
$$I = \sqrt{369.6} \approx 19.23 A$$
Таким образом, сила тока, потребляемого кипятильником, примерно равна 19.23 А.
Ответ: 19.23 А