Какова длина нихромовой проволоки спирали в электрическом чайнике, если ее сечение составляет 0,5 мм2? В чайнике

Для решения данной задачи нам потребуются несколько формул и шагов.

1. Найдем количество теплоты, которое необходимо передать воде для ее нагрева. Для этого воспользуемся формулой:
\[Q = mc\Delta T\]
где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса воды, \(c\) - удельная теплоемкость воды, \(\Delta T\) - изменение температуры.

Масса воды:
\[m = V\rho\]
где \(V\) - объем воды, \(\rho\) - плотность воды. Мы знаем, что объем воды равен 1,5 литра, а плотность воды примерно равна 1000 кг/м^3.

Удельная теплоемкость воды:
\[c = 4186 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{К}}\]

Изменение температуры:
\[\Delta T = T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}}\]
где \(T_{\text{конечная}}\) - конечная температура, \(T_{\text{начальная}}\) - начальная температура. В нашем случае, конечная температура равна 373 K, а начальная температура равна 298 K.

2. Теперь мы можем найти количество переданной электрической энергии с помощью формулы:
\[W = \frac{Q}{\eta}\]
где \(W\) - количество электрической энергии, \(Q\) - количество теплоты, \(\eta\) - КПД чайника (в нашем случае, 75%).

3. Зная количество переданной электрической энергии, мы можем найти количество затраченной электрической работы с использованием формулы:
\[W = UI\Delta t\]
где \(W\) - количество электрической работы, \(U\) - напряжение, \(I\) - сила тока, \(\Delta t\) - время работы. В нашем случае, напряжение равно 220 В, а время работы составляет 4 минуты (240 секунд).

4. Также нам понадобится формула для нахождения сопротивления провода:
\[R = \frac{\rho L}{S}\]
где \(R\) - сопротивление провода, \(\rho\) - удельное сопротивление нихрома, \(L\) - длина провода, \(S\) - сечение провода.

5. На последнем шаге мы свяжем все предыдущие формулы и найдем длину проволоки спирали. Для этого приравняем найденную электрическую работу к количеству теплоты, и решим уравнение относительно длины провода \(L\).

Давайте я рассчитаю все шаги и предоставлю вам окончательный ответ.