Какой силы ток I потребляет кофеварка, если вода объемом V=1 л закипает в ней за время t=5 мин? Напряжение в сети U=220 В, начальная температура воды t1=20 C, а на нагревание воды идет n=60% работы тока?

Физика 8 класс Электрический ток и его работа Сила тока кофеварка нагрев воды объем воды время нагрева напряжение сети начальная температура работа тока Новый

Чтобы найти силу тока I, потребляемую кофеваркой, нам нужно использовать несколько формул и шагов. Давайте разберем это поэтапно.

Шаг 1: Найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды.

Количество теплоты Q, необходимое для нагрева воды, можно вычислить по формуле:

Q = m * c * Δt

• m - масса воды (в кг)
• c - удельная теплоемкость воды (для воды c = 4200 Дж/(кг·°C))
• Δt - изменение температуры (в °C)

Мы знаем, что 1 литр воды имеет массу 1 кг. Начальная температура t1 = 20 °C, а конечная температура t2 = 100 °C (температура кипения воды). Поэтому:

• Δt = t2 - t1 = 100 °C - 20 °C = 80 °C

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 1 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 80 °C = 336000 Дж

Шаг 2: Найдем работу, затраченную на нагрев воды.

Так как кофеварка использует только 60% своей работы для нагрева воды, полная работа W будет равна:

W = Q / n

где n = 60% = 0.6. Подставляем значения:

W = 336000 Дж / 0.6 = 560000 Дж

Шаг 3: Найдем силу тока I.

Работа электрического тока также может быть выражена через силу тока I и напряжение U:

W = U * I * t

где:

• W - работа (в Дж)
• U - напряжение (в В)
• t - время (в секундах)

Сначала преобразуем время t из минут в секунды:

t = 5 мин * 60 сек/мин = 300 сек

Теперь подставим известные значения в уравнение:

560000 Дж = 220 В * I * 300 сек

Шаг 4: Выразим силу тока I:

I = 560000 Дж / (220 В * 300 сек)

I = 560000 / 66000 = 8.4848 А

Таким образом, сила тока I, потребляемая кофеваркой, составляет примерно 8.48 А.