Какая сила тока проходит через нагревательный элемент электрочайника, если в нем объем воды составляет 2,2 литра, вода

Звездопад_На_Горизонте

23

Для решения данной задачи, нам необходимо воспользоваться формулой, которая связывает силу тока, напряжение и мощность. Формула имеет вид:

\[ P = UI \]

Где:
- P - мощность нагревательного элемента электрочайника (в ваттах),
- U - напряжение (в вольтах),
- I - сила тока (в амперах).

Также нам понадобится формула, которая связывает мощность, тепловую энергию и время. Формула имеет вид:

\[ Q = Pt \]

Где:
- Q - тепловая энергия (в джоулях),
- P - мощность (в ваттах),
- t - время (в секундах).

Теперь, нам нужно найти тепловую энергию, которую необходимо передать воде, чтобы нагреть ее с 20 градусов до кипения. Для этого воспользуемся формулой:

\[ Q = mc\DeltaT \]

Где:
- Q - тепловая энергия (в джоулях),
- m - масса воды (в килограммах),
- c - удельная теплоемкость воды (в джоулях на килограмм-градус Цельсия),
- \(\Delta T\) - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Для расчета массы воды нам необходимо знать ее объем. В данной задаче указано, что объем воды составляет 2,2 литра. Один литр воды считается равным одной килограмме. Поэтому масса воды будет равна:

\[ m = 2,2 \, \text{кг} \]

Теперь нам нужно найти удельную теплоемкость воды. Удельная теплоемкость воды составляет примерно 4186 Дж/кг°C.

Теперь мы имеем все необходимые данные для решения задачи. Давайте выполним все необходимые вычисления.

Сначала найдем изменение температуры:

\[ \Delta T = 100°C - 20°C = 80°C \]

Теперь найдем тепловую энергию:

\[ Q = mc\Delta T = 2,2 \, \text{кг} \cdot 4186 \, \text{Дж/кг°C} \cdot 80°C = 733120 \, \text{Дж} \]

Теперь мы можем найти мощность нагревательного элемента, используя формулу:

\[ P = \frac{Q}{t} = \frac{733120 \, \text{Дж}}{32 \cdot 60 \, \text{сек}} = 381,17 \, \text{Вт} \]

Наконец, можно найти силу тока, используя первую формулу:

\[ I = \frac{P}{U} = \frac{381,17 \, \text{Вт}}{220 \, \text{В}} = 1,73 \, \text{А} \]

Таким образом, сила тока, проходящая через нагревательный элемент электрочайника, равна 1,73 ампера.