Електричний чайник за 3 хв нагріває 0,5 кг води від температури 200 С до кипіння. Визначити силу струму, що споживає електрочайник, якщо напруга в мережі 220 В. Втратами енергії знехтуйте. Відповідь заокруглити до десятих.
допоможіть будь ласка
Ответы
Для вирішення задачі використаємо формулу:
P = VI,
де P - потужність електрочайника, V - напруга в мережі, I - сила струму.
Оскільки від нас не вимагається врахування втрат енергії, то потужність електрочайника дорівнює електричній енергії, яку він споживає за час нагрівання води:
P = W/t,
де W - робота (електрична енергія), яку виконує електрочайник, t - час, за який він виконує цю роботу.
Розрахуємо спочатку роботу електрочайника, щоб нагріти 0,5 кг води від температури 20°C до кипіння:
W = mc(ΔT),
де m - маса води, c - її теплоємність, ΔT - зміна температури.
Тут масу води ми маємо в кілограмах, тому переведемо її в грами: m = 0,5 кг = 500 г.
Теплоємність води при 1 атмосферному тиску становить c = 4,186 Дж/(г·°C).
Зміна температури ΔT = 100°C (від 20°C до кипіння).
Тоді:
W = 500 г * 4,186 Дж/(г·°C) * 100°C = 209 300 Дж.
Час, за який електрочайник виконує цю роботу, дорівнює 3 хв = 180 с.
Тоді потужність електрочайника:
P = W/t = 209 300 Дж / 180 с ≈ 1162 Вт.
Отже, сила струму:
I = P/V = 1162 Вт / 220 В ≈ 5,3 А.
Відповідь: 5,3 А (заокруглити до десятих).