3. Рассчитайте КПД кипятильника, если известно, что при силе тока 5А и напряжении 100 В в нем за 8 мин можно вскипятить 0,6 кг воды с начальной температурой 12°С.

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие формулы и значения: * Количество теплоты, необходимое для нагрева воды: $$Q_{полезное} = mc\Delta T$$, где $$m$$ - масса воды, $$c$$ - удельная теплоемкость воды, $$\Delta T$$ - изменение температуры. * Удельная теплоемкость воды $$c = 4200$$ Дж/(кг·°C). * Энергия, потребленная кипятильником (затраченная): $$Q_{затраченное} = UIt$$, где $$U$$ - напряжение, $$I$$ - ток, $$t$$ - время. * КПД кипятильника: $$\eta = \frac{Q_{полезное}}{Q_{затраченное}} imes 100\%$$ 1. Определим изменение температуры: Вода нагревается от $$12°C$$ до $$100°C$$ (температура кипения воды). $$\Delta T = 100°C - 12°C = 88°C$$ 2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды: $$Q_{полезное} = mc\Delta T = 0,6 ext{ кг} imes 4200 rac{ ext{Дж}}{ ext{кг} cdot ext{°C}} imes 88 ext{°C} = 221760$$ Дж 3. Переведем время нагрева в секунды: $$t = 8 ext{ мин} = 8 imes 60 = 480$$ с 4. Рассчитаем энергию, потребленную кипятильником: $$Q_{затраченное} = UIt = 100 ext{ В} imes 5 ext{ А} imes 480 ext{ с} = 240000$$ Дж 5. Рассчитаем КПД кипятильника: $$\eta = \frac{Q_{полезное}}{Q_{затраченное}} imes 100\% = \frac{221760 ext{ Дж}}{240000 ext{ Дж}} imes 100\% = 92,4\%$$ Ответ: КПД кипятильника равен 92,4%.