Question

В электрическом чайнике за 3 мин нагревается 1,5 л воды от 21°С до кипения. Определить сопротивление спирали чайника, если напряжение в сети 220 В.

Answer 1

Ответ: ≈17,5 Ом.

Объяснение:

Для нагрева воды от T1=21°C до температуры кипения T2=100°C необходимо количество теплоты Q=c*m*(T2-T1), где c=4200 ДЖ/(кг*К) - удельная теплоёмкость воды, m - её масса. Масса воды m=ρ*V, где ρ=1000 кг/м³ - плотность воды, V=1,5 л=0,0015 м³ - её объём. Отсюда m=1000*0,0015=1,5 кг и тогда Q=4200*1,5*(100-21)=497700 Дж. При нагревании воды совершается работа электрического тока A=U²*t/, где U=220 В - напряжение в сети, t=3 мин=180 с - время нагрева воды, R - сопротивление спирали чайника. Если считать, что КПД чайника равен 100%, то Q=A. Отсюда следует уравнение 220²*180/R=497700. Решая его, находим R≈17,5 Ом.