Вопрос:

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

Ответ:

Изменение температуры воды:

\[\Delta t=100-12=88\ ^\circ\text{C}.\]

Количество теплоты, полученное водой:

\[Q=cm\Delta t=4200\cdot1.2\cdot88=443520\ \text{Дж}.\]

С учётом КПД потреблённая электроэнергия:

\[A=\frac{Q}{\eta}=\frac{443520}{0.9}=492800\ \text{Дж}.\]

Время работы \(t=10\) мин \(=600\) с. Электрическая мощность:

\[P=\frac At=\frac{492800}{600}\approx821.3\ \text{Вт}.\]

Так как \(P=UI\), сила тока:

\[I=\frac PU=\frac{821.3}{220}\approx3.73\ \text{А}.\]

Ответ: примерно 3,7 А.