Электрический нагреватель за 20 минут доводит до кипения 2.2кг воды,начальная температура которой 10°C. Сила тока в нагревателе

 

T = 20 мин = 1200 с.

m = 2,2 кг.

t1 = 10 °C.

t2 = 100 °C. 

I = 7 А.

Св = 4200 Дж/кг *°C.

КПД = 45 %.

U - ?

1. Запишем определения для КПД: КПД = Qв *100 %/Qт, где Qв - количество теплоты, которое необходимо для нагревания воды, Qт - количество теплоты, которое выделяется в нагревателе.
2. 2. Согласно закону Джоуля-Ленца  Qт = I *U *T, где I - сила тока, U - напряжение тока, T - время прохождения тока по проводнику.
3. Qв = Св *m *(t2 -t1).
4.  Формула для определения КПД будет иметь вид: КПД = Св *m *(t2 - t1) *100 % /I *U *T.  Выразим напряжение: U = Св *m *(t2 - t1) *100 % /I *КПД *T.                                         U = 4200 Дж/кг *°C * 2,2 кг * (100 °C - 10 °C) * 100 % / 7 А *45 % * 1200 с = 220 В.    Ответ: напряжение в сети U = 220 В.