3. В кастрюле емкостью 5 л вода нагревается от 10 до 100 °С за 20 мин кипятильником, КПД которого 70%. Какова сила тока в обмотке кипятильника, если напряжение в сети 220 В?

Для решения этой задачи нам понадобится несколько формул и шагов. 1. Определим количество теплоты ( Q ), необходимое для нагревания воды. Используем формулу: (Q = m \cdot c \cdot \Delta T), где: * (m) – масса воды (в килограммах), (m = 5) л = 5 кг (поскольку плотность воды примерно 1 кг/л), * (c) – удельная теплоемкость воды, (c = 4200) Дж/(кг \cdot °C), * (\Delta T) – изменение температуры, (\Delta T = 100 - 10 = 90) °C. (Q = 5 \cdot 4200 \cdot 90 = 1890000) Дж 2. Учтем КПД кипятильника. КПД ((\eta)) – это отношение полезной работы к затраченной. В нашем случае: ( \eta = \frac{Q}{Q_{затр}} ), где ( Q_{затр} ) – затраченное количество теплоты. Выразим ( Q_{затр} ): ( Q_{затр} = \frac{Q}{\eta} = \frac{1890000}{0.7} = 2700000) Дж 3. Определим мощность ( P ), потребляемую кипятильником. Мощность – это энергия, деленная на время: ( P = \frac{Q_{затр}}{t} ), где ( t ) – время в секундах. (t = 20) мин = (20 \cdot 60 = 1200) с. ( P = \frac{2700000}{1200} = 2250) Вт 4. Используем формулу мощности ( P = U \cdot I ), где ( U ) – напряжение, ( I ) – сила тока. Выразим силу тока ( I ): ( I = \frac{P}{U} = \frac{2250}{220} \approx 10.23) А Ответ: Сила тока в обмотке кипятильника примерно 10.23 А.