С помощью электрического кипятильник можно нагреть 2,5 кг воды от 20°C до кипения за 10 мин. КПД кипятильника 80%, и в процессе работы он потреблял ток 7 А. Найти напряжение в сети.

Чтобы найти сетевое напряжение, будем использовать формулу: η = Апол / Азат = Св * m * (t2 - t1) / (U * I * t), откуда выразим: U = Св * m * (t2 - t1) / (I * t * η).

Постоянные и переменные: Св - теплоемкость воды (Св = 4200 Дж / (кг*К)); m - масса нагретой воды (m = 2,5 кг); t2 - температура кипения (t2 = 100 ºС); t1 - исходная температура (t1 = 20 ºС); I - сила тока (I = 7 А); t - продолжительность работы электрического кипятильника (t = 10 мин = 600 с); η - КПД (η = 80% = 0,8).

Расчет: I = U = Св * m * (t2 - t1) / (I * t * η) = 4200 * 2,5 * (100 - 20) / (7 * 600 * 0,8) = 250 В.