За какой промежуток времени вода объемом V = 1 л может быть нагрета до кипения в чайнике при напряжении в сети U

Веселый_Смех

55

Для решения данной задачи воспользуемся формулой расчета переданной электрической энергии.

Переданная электрическая энергия \(W\) равна произведению напряжения \(U\), силы тока \(I\) и времени \(t\):

\[W = U \cdot I \cdot t\]

Так как вода с начальной температурой \(t_1 = 20\) °С должна быть нагрета до кипения, то это означает, что разница температур между начальным состоянием и кипящей точкой воды составляет \(t_2 - t_1 = 100 - 20 = 80\) °С.

Для нагревания данного объема воды требуется следующее количество теплоты:

\[Q = mc\Delta t\]

где \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta t\) - разница температур.

Известно, что 1 литр воды массой равен 1 кг, а удельная теплоемкость воды \(c = 4186\) Дж/кг·°C.

Тогда получим:

\[Q = 1 \cdot 4186 \cdot 80 = 334880\) Дж

Следовательно, переданная электрическая энергия должна быть равна потребляемой электроэнергии. То есть:

\[W = Q\]

Подставляем полученные значения в формулу:

\[U \cdot I \cdot t = 334880\) Дж

Так как напряжение в сети равно \(U = 220\) В, получаем:

\[220 \cdot I \cdot t = 334880\) Дж

Теперь необходимо выразить время \(t\):

\[t = \frac{334880}{220 \cdot I}\)

Таким образом, промежуток времени, за которое вода объемом 1 литр может быть нагрета до кипения в чайнике, при напряжении 220 В, равен \(\frac{334880}{220 \cdot I}\).

Полученный ответ зависит от значения силы тока \(I\). Для окончательного решения задачи, пожалуйста, укажите значение силы тока \(I\) или предоставьте дополнительные данные.