Определите, на какое напряжение рассчитан электрокипятильник, который за 5 мин нагревает 0.2 кг воды от 14 градусов по C до кипения, при условии, что по его обмотке протекает ток 2 А. Потерями энергии пренебречь.

Дано: t (продолжительность работы электрокипятильника) = 5 мин (в СИ t = 300 с); m (масса воды) = 0,2 кг; t0 (исходная температура) = 14 ºС; I (ток в обмотке взятого электрокипятильника) = 2 А.

Постоянные: Cв (уд. теплоемкость воды) = 4200 Дж / (кг*К); tкип (температура кипения) = 100 ºС.

Напряжение, на которое рассчитан взятый кипятильник, выразим из равенства: Q1 = U * I * t = Cв * m * (tкип - t) = Q2 и U = Cв * m * (tкип - t) / (I * t).

Расчет: U = 4200 * 0,2 * (100 - 14) / (2 * 300) = 120,4 В.