8. Кипятильник нагревает 1,2 кг воды от 12 °С до кипения за 10 минут. Определите ток, потребляемый кипятильником, если он рассчитан на напряжение 220 В. КПД кипятильника 90%. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг. °С)

Дано:

• Масса воды: \[m = 1.2 \[кг\]\]
• Начальная температура: \[T_1 = 12 \[°C\]\]
• Конечная температура: \[T_2 = 100 \[°C\]\]
• Время нагревания: \[t = 10 \[мин\] = 600 \[с\]\]
• Напряжение: \[U = 220 \[В\]\]
• КПД: \[\eta = 90\% = 0.9\]
• Удельная теплоемкость воды: \[c = 4200 \[\frac{Дж}{кг \cdot °C}\]\]

Найти: Силу тока \[I - ?\]

Решение:

• Количество теплоты, необходимое для нагревания воды: \[Q = mc(T_2 - T_1) = 1.2 \cdot 4200 \cdot (100 - 12) = 1.2 \cdot 4200 \cdot 88 = 443520 \[Дж\]\]
• Полезная мощность: \[P_{полезная} = \frac{Q}{t} = \frac{443520}{600} = 739.2 \[Вт\]\]
• Полная мощность: \[P_{полная} = \frac{P_{полезная}}{\eta} = \frac{739.2}{0.9} = 821.33 \[Вт\]\]
• Сила тока: \[I = \frac{P_{полная}}{U} = \frac{821.33}{220} \approx 3.73 \[A\]\]