В электрокипятильнике ёмкость 5л с КПД 70% вода нагревается от 10градусов цельсия до 100 градусов цельсия...

Дано: V = 220 В (напряжение в сети) t = 20 мин = 1200 сек (время нагревания) m = 5 кг (масса воды) c = 4.186 Дж/(г*°C) (удельная теплоемкость воды) ΔT = 100 - 10 = 90 °C (разница температур) η = 0.7 (КПД)

Формула для вычисления тепловой энергии, выделившейся воде: Q = mcΔT

Q = 5 4.186 90 = 1883.7 кДж

Для нахождения мощности, выделившейся воде, воспользуемся формулой: P = Q / t

P = 1883.7 / 1200 = 1.569 кВт

Так как КПД равен отношению полезной мощности к полной: η = Pполезная / Pполная

Pполная = Pполезная / η Pполная = 1.569 / 0.7 = 2.2429 кВт

Ток в цепи можно найти по формуле: I = P / V I = 2.2429 / 220 = 0.0102 А

Ответ: Сила тока, проходящего по обмотке нагревателя, составляет 0.0102 А.

Дано:

• объем воды V = 5 л = 0,005 м³
• КПД электрокипятильника η = 70%
• начальная температура воды T1 = 10°C = 283 K
• конечная температура воды T2 = 100°C = 373 K
• время нагревания t = 20 мин = 1200 с
• напряжение в сети U = 220 В

Формула для расчета мощности нагрева: P = (m c ΔT) / t / η

где: P - мощность нагрева (Вт) m - масса воды (кг) c - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг·K) ΔT - изменение температуры (K) t - время нагревания (с) η - КПД электрокипятильника

Рассчитаем массу воды: m = V * ρ где: ρ - плотность воды (1000 кг/м³)

m = 0,005 м³ * 1000 кг/м³ = 5 кг

ΔT = T2 - T1 = 373 K - 283 K = 90 K

Подставляем все значения в формулу: P = (5 кг 4186 Дж/кг·K 90 K) / 1200 с / 0,7 = 2093 Вт

Для расчета силы тока использовать формулу: P = U * I

I = P / U = 2093 Вт / 220 В ≈ 9,5 А

Ответ: Сила тока, проходящего по обмотке нагревателя, составляет примерно 9,5 А.

Конечно, давайте разберём эту задачу по шагам.

Дано:

• Объём воды, ( V = 5 ) л = 5 кг (так как плотность воды приблизительно равна ( 1 ) кг/л).
• Начальная температура воды, ( t_1 = 10 ) °C.
• Конечная температура воды, ( t_2 = 100 ) °C.
• Время нагрева, ( t = 20 ) мин = 1200 секунд.
• КПД нагревателя, ( \eta = 70\% = 0.7 ).
• Напряжение в сети, ( U = 220 ) В.

Необходимо найти:

Сила тока, ( I ).

Решение:

1. Вычислим количество теплоты, необходимое для нагрева воды.

   Формула для количества теплоты: [ Q = c \cdot m \cdot \Delta t ] где:

   • ( c = 4200 ) Дж/(кг·°C) — удельная теплоёмкость воды,
   • ( m = 5 ) кг — масса воды,
   • ( \Delta t = t_2 - t_1 = 100 - 10 = 90 ) °C — изменение температуры.

   Подставляем значения: [ Q = 4200 \cdot 5 \cdot 90 = 1890000 \text{ Дж} ]

2. Учитываем КПД нагревателя.

   Энергия, затраченная нагревателем, больше из-за потерь, учтённых в КПД: [ Q_{\text{затраченная}} = \frac{Q}{\eta} = \frac{1890000}{0.7} \approx 2700000 \text{ Дж} ]

3. Вычислим мощность нагревателя.

   Мощность ( P ) можно найти, используя формулу: [ P = \frac{Q_{\text{затраченная}}}{t} ] Подставляем значения: [ P = \frac{2700000}{1200} = 2250 \text{ Вт} ]

4. Вычислим силу тока.

   Используем формулу для мощности в электрической цепи: [ P = U \cdot I ] Отсюда сила тока: [ I = \frac{P}{U} = \frac{2250}{220} \approx 10.23 \text{ А} ]

Ответ:

Сила тока, проходящая по обмотке нагревателя, составляет приблизительно ( 10.23 ) ампер.