Яка сила струму, що протікає через спіраль кип ятильника, якщо він включений в мережу з напругою 220 вольт

Для решения задачи о силе тока, протекающего через спираль кипятильника, начнем с вычисления количества теплоты, которое необходимо передать воде, чтобы нагреть ее с начальной температуры до конечной.

Первым шагом определим разницу в температуре воды:

\[\Delta T = T_{\text{конечная}} - T_{\text{начальная}} = 100°С - 10°С = 90°С.\]

Зная, что объем воды составляет 2,2 литра, переведем его в килограммы, учитывая, что плотность воды составляет 1 г/см³:

\[m = V \cdot \rho = 2,2 \, \text{л} \cdot 1 \, \text{г/см³} = 2,2 \, \text{кг}.\]

Следующим шагом определим количество теплоты, которое нужно передать воде, применив формулу:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T,\]

где \(c\) - удельная теплоемкость воды, равная 4,186 Дж/(г °С):

\[Q = 2,2 \, \text{кг} \cdot 4,186 \, \text{Дж/(г °С)} \cdot 90°С = 833,148 \, \text{кДж}.\]

Теперь можно найти полезную работу, которую выполняет кипятильник, используя ККД (70%):

\[W_{\text{полезная}} = Q \cdot \text{ККД} = 833,148 \, \text{кДж} \cdot 0,7 = 583,2036 \, \text{кДж}.\]

Чтобы найти силу тока, используем формулу:

\[W_{\text{полезная}} = U \cdot I \cdot t,\]

где \(U\) - напряжение (220 В), \(I\) - сила тока и \(t\) - время (32 минуты).

Перейдем от минут к секундам, умножив на 60:

\[t = 32 \, \text{мин} \cdot 60 \, \text{с/мин} = 1920 \, \text{сек}.\]

Теперь формула становится:

\[583,2036 \, \text{кДж} = 220 \, \text{В} \cdot I \cdot 1920 \, \text{с}.\]

Решим это уравнение, чтобы найти силу тока \(I\):

\[I = \frac{{583,2036 \, \text{кДж}}}{{220 \, \text{В} \cdot 1920 \, \text{с}}} = 0,0137 \, \text{А}.\]

Таким образом, сила тока, протекающего через спираль кипятильника, составляет 0,0137 А.