Стальное ведро V=2л 0,002 Mn=5km 6,= -20℃ t₂=50℃ U=60B t=30 мин 0,5 с I=?

Для решения данной задачи необходимо знать теплоёмкость стали (с) и плотность воды (ρ).

Дано: V = 2 л = 0,002 м³ m₁ = 5 кг t₁ = -20 °C t₂ = 50 °C U = 60 В t = 30 мин = 1800 с c (стали) ≈ 460 Дж/(кг·°C) ρ (воды) = 1000 кг/м³ с (воды) = 4200 Дж/(кг·°C) Найти: I - ?

1. Определим массу воды:

   $$m_2 = V \cdot \rho = 0.002 \text{ м}^3 \cdot 1000 \frac{\text{кг}}{\text{м}^3} = 2 \text{ кг}$$.

2. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева ведра:

   $$Q_1 = m_1 \cdot c_{\text{стали}} \cdot (t_2 - t_1) = 5 \text{ кг} \cdot 460 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}} \cdot (50 - (-20)) {}^{\circ}\text{C} = 5 \cdot 460 \cdot 70 \text{ Дж} = 161000 \text{ Дж}$$.

3. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды:

   $$Q_2 = m_2 \cdot c_{\text{воды}} \cdot (t_2 - t_1) = 2 \text{ кг} \cdot 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot {}^{\circ}\text{C}} \cdot (50 - (-20)) {}^{\circ}\text{C} = 2 \cdot 4200 \cdot 70 \text{ Дж} = 588000 \text{ Дж}$$.

4. Рассчитаем общее количество теплоты:

   $$Q = Q_1 + Q_2 = 161000 \text{ Дж} + 588000 \text{ Дж} = 749000 \text{ Дж}$$.

5. Количество теплоты, выделяемое нагревателем, равно работе тока:

   $$Q = A = U \cdot I \cdot t$$, где U - напряжение, I - сила тока, t - время.

6. Выразим силу тока из формулы:

   $$I = \frac{Q}{U \cdot t} = \frac{749000 \text{ Дж}}{60 \text{ В} \cdot 1800 \text{ с}} = \frac{749000}{108000} \text{ А} \approx 6.93 \text{ А}$$.

Ответ: 6.93 А