Электрический кипятильник со спиралью сопротивлением 150 Ом поместили в сосуд, содержащий воду массой 400 г, и включили в сеть напряжением 220 В. Рассчитайте, на сколько градусов нагрелась вода за 5 мин.
Дано:
R = 150 Ом;
m = 400 г;
U = 220 В;
T = 5 мин.;
$с_{в} = 4200 \frac{Дж}{кг * °С}$.
Найти:
Δt − ?
СИ:
m = 0,4 кг;
T = 300 c.
Решение:
Количество теплоты, выделяемое проводником, равно количеству теплоты, затраченному на нагревание воды
$Q_{пр} = Q_{нагр} $;
$Q_{пр} = \frac{U^{2}T}{R}$;
$Q_{нагр} = cmΔt$;
$ \frac{U^{2}T}{R} = cmΔt$;
$Δt = \frac{ \frac{U^{2}T}{R}}{cm} = \frac{U^{2}T}{Rcm}$;
$Δt = \frac{220^{2} * 300}{150 * 4200 * 0,4} = 58$ °С.
Ответ: 58 °С