Какой ток протекает через спираль электроплитки при превращении 2кг куска льда, взятого при температуре плавления

Для решения этой задачи нам понадобятся некоторые физические законы и формулы, а именно закон сохранения энергии и закон Джоуля-Ленца.

Сначала нам нужно вычислить количество теплоты, которое необходимо передать льду, чтобы превратить его в воду. Для этого мы можем использовать следующую формулу:

\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\),

где \(Q\) - количество теплоты, \(m\) - масса вещества, \(c\) - удельная теплоёмкость вещества, \(\Delta T\) - изменение температуры.

В нашем случае масса куска льда равна 2кг, удельная теплоёмкость воды \(c_{\text{воды}}\) - 4190 Дж/(кг·°C), а температурные изменения \(\Delta T\) можно выразить как разницу между температурой плавления льда (0°C) и температурой воды (20°C):

\(\Delta T = 20°C - 0°C = 20°C\).

Теперь мы можем рассчитать количество переданной теплоты:

\(Q = 2 \, \text{кг} \cdot 4190 \, \text{Дж/(кг·°C)} \cdot 20°C = 167800 \, \text{Дж}\).

Так как электрическая энергия, переданная спирали, преобразуется в тепловую энергию, справедливо утверждение, что электрическая энергия равна переданной теплоте:

\(E = Q\).

Теперь мы можем использовать закон Джоуля-Ленца, который устанавливает зависимость между электрической энергией, сопротивлением и силой тока:

\(E = I^2 \cdot R\),

где \(I\) - сила тока, \(R\) - сопротивление.

Мы знаем значение сопротивления спирали, поэтому можем решить это уравнение относительно силы тока:

\(I = \sqrt{\frac{E}{R}} = \sqrt{\frac{167800 \, \text{Дж}}{R}}\).

Здесь мы не указали значение сопротивления спирали, поэтому не можем найти конкретное значение силы тока. Однако, мы можем дать ответ в общем виде, используя формулу:

\(I = \sqrt{\frac{167800 \, \text{Дж}}{R}}\).

Таким образом, ток, протекающий через спираль электроплитки при превращении 2кг куска льда в воду температурой 20°C, зависит от значения сопротивления спирали, которое не было предоставлено.