Question

Помогите пожалуйста решить задачку по физике
Ученик измерил сопротивление электрического кипятильника. У него получилось 40 Ом.

Какое минимальное время потребуется, чтобы вскипятить таким кипятильником ведро воды объемом 8 литров?

Потерями тепла в окружающую среду и изменеием сопротивления спирали кипятильника при нагревании пренебречь.

Начальная температура воды равна 20ºС; напряжение в сети 230 вольт. Удельная теплоемкость воды равна c=4190 Дж /кг⋅ºC
Дайте ответ в минутах с точностью до целых.

Answer 1

Дано: 
R = 40 Ом
m(воды) = 8 кг (здесь допустимо приравнивать литры к килограммам, т.к. речь идет о воде)
t1(воды) = 20ºC
t2(воды) = 100ºС
U = 230 В
с(воды) = 4190 Дж /кг⋅ºC

Найти: 
t(время) - ?

Решение: 

Q = cm(t2 - t1)
Q = I²Rt = UIt
I = U/R 

1) Q = 4190*8*(100-20) = 2 681 600 (Дж)
2) I = 230/40 = 5,75 (А)
3) Q = 5,75²*40*t(время) = 1 322,5*t(время)
4) 1 322,5*t(время) = 2 681 600 ⇒ t(время) ≈ 2 027,67 (с)

2 027,67 с ≈ 34 мин

Ответ: 34 мин