12.2 Воду, масса которой 2,75 кг, нагревают электрическим кипятильником от температуры 20°С до температуры кипения в течение 20 мин. Чему равно напряжение в сети, если сила тока в ней 3,5 А? Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг*°С). Теплообменом с окружающей средой пренебречь.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды: $$Q = mc\Delta T$$, где: $$m = 2.75$$ кг $$c = 4200$$ Дж/(кг*°C) $$\Delta T = 100 - 20 = 80$$ °C $$Q = 2.75 \cdot 4200 \cdot 80 = 924000$$ Дж Теперь найдем мощность кипятильника: $$P = \frac{Q}{t}$$, где $$t = 20 \text{ мин} = 20 \cdot 60 = 1200$$ с $$P = \frac{924000}{1200} = 770$$ Вт Используем формулу мощности для электрической цепи: $$P = UI$$, где: $$U$$ - напряжение $$I = 3.5$$ A - сила тока Выразим напряжение: $$U = \frac{P}{I} = \frac{770}{3.5} = 220$$ В Ответ: 220 В