5. Кипятильник нагревает воду объемом $$V = 1,2$$ л от температуры $$t = 12$$ °С до кипения за время $$\tau = 10$$ мин. Определите силу тока, потребляемую кипятильником, при напряжении $$U = 220$$ В. Коэффициент полезного действия кипятильника $$\eta = 80\%$$. (Удельная теплоемкость воды $$c = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{С}}$$, плотность воды $$\rho = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3}$$, температура кипения воды $$t_k = 100 {}^{\circ}\text{C}$$.)

Сначала найдем массу воды: $$m = \rho V = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 1,2 \text{ л} = 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} \cdot 1,2 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 1,2 \text{ кг}$$. Количество теплоты, необходимое для нагрева воды: $$Q = mc(t_k - t) = 1,2 \text{ кг} \cdot 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{С}} \cdot (100 {}^{\circ}\text{С} - 12 {}^{\circ}\text{С}) = 1,2 \cdot 4200 \cdot 88 \text{ Дж} = 443520 \text{ Дж}$$. Полезная мощность: $$P_{\text{полезная}} = \frac{Q}{\tau} = \frac{443520 \text{ Дж}}{10 \cdot 60 \text{ с}} = \frac{443520}{600} \text{ Вт} = 739,2 \text{ Вт}$$. Полная мощность: $$P_{\text{полная}} = \frac{P_{\text{полезная}}}{\eta} = \frac{739,2 \text{ Вт}}{0,8} = 924 \text{ Вт}$$. Сила тока: $$I = \frac{P_{\text{полная}}}{U} = \frac{924 \text{ Вт}}{220 \text{ В}} = 4,2 \text{ А}$$. Ответ: Сила тока, потребляемая кипятильником, равна 4,2 А.