Какой ток i протекает через кофеварку, когда в ней объемом v = 1,0 л вода закипает за период времени ∆t = 5,0 мин?

Чтобы рассчитать ток, протекающий через кофеварку, используем закон Ома, который гласит, что сила тока (i) равна разности напряжения (u) и сопротивления (R), деленной на сопротивление. Для того чтобы найти сопротивление кофеварки (R), мы можем использовать формулу для мощности (P), которая равна произведению тока (i) на напряжение (u): P = i * u

Так как на нагревание воды используется только 60% энергии тока, то мощность нагревательного элемента будет составлять 0.6 * P, где P - полная мощность.

Чтобы найти полную мощность, нам нужно знать количество теплоты (Q), которое необходимо передать воде для ее закипания. Количество теплоты можно найти по формуле: Q = m * c * ΔT, где m - масса воды, c - теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Для данной задачи известно, что объем воды (V) составляет 1,0 литр, а начальная температура воды (t1) равна 20°C. Конечная температура воды (t2) будет равна температуре кипения, то есть 100°C.

Теплоемкость воды (c) составляет около 4,186 Дж/(г*°C), а плотность воды (p) около 1 г/см³. Тогда масса воды (m) может быть найдена по формуле: m = V * p

После того как мы найдем массу воды (m) и изменение температуры (ΔT), мы сможем вычислить количество теплоты (Q). Полная мощность (P) может быть найдена по формуле: P = Q / Δt

Итак, ставим все вместе и рассчитываем ток (i).

Шаг 1: Найдем массу воды (m):
\[
m = V \cdot p = 1{,}0 \, \text{л} \cdot 1 \, \text{г/см}^3 = 1{,}0 \, \text{кг}
\]
Шаг 2: Найдем изменение температуры (ΔT):
\[
ΔT = t_2 - t_1 = 100°С - 20°С = 80°С
\]
Шаг 3: Найдем количество теплоты (Q):
\[
Q = m \cdot c \cdot ΔT = 1{,}0 \, \text{кг} \cdot 4{,}186 \, \text{Дж/(г*°C)} \cdot 80°С = 335{,}28 \, \text{кДж}
\]
Шаг 4: Найдем полную мощность (P):
\[
P = 0.6 \cdot Q / \Delta t = 0.6 \cdot 335{,}28 \, \text{кДж} / 5{,}0 \, \text{мин} = 100{,}58 \, \text{Вт}
\]
Шаг 5: Найти значение сопротивления (R) по формуле:
\[
R = \frac{U}{I} = \frac{220 \, \text{В}}{100{,}58 \, \text{В}} = 2{,}18 \, \text{Ом}
\]
Шаг 6: Найдем ток (i):
\[
i = \frac{u}{R} = \frac{220 \, \text{В}}{2{,}18 \, \text{Ом}} \approx 100{,}91 \, \text{А}
\]

Таким образом, ток, протекающий через кофеварку, составляет около 100,91 А. Это предполагает, что кофеварка требует очень большой тока для работы. Теперь вы понимаете, как было получено это значение тока. Если у вас есть какие-либо дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать!