Электроплитка, сопротивление спирали которой 10 ом, включена в сеть напряжением 200 в. вода массой 1 кг, имеющая начальную температуру 20 градусов, налита в алюминиевую кастрюлю массой 500 г и поставлена на эту электроплитку. через какое время закипит вода, если пренебречь потерями энергии в окр воздух?

R = 10 Ом.

U = 200 В.

mв = 1 кг.

Cв = 4200 Дж/кг * °С.

Cа = 900 Дж/кг * °С.

mк = 500 г = 0,5 кг.

t1 = 20 °С.

t2 = 100 °С.

Т - ?

Количество тепловой энергии Q, которая выделяется в плитке, найдем по закону Джоуля-Ленца: Q = U² * T/R.

Количество тепловой энергии Q, которая необходимая для нагревания воды и кастрюли, найдем по формуле: Q = Cв * mв * (t2 - t1) + Cа * mк * (t2 - t1) = (Cв * mв + Cа * mк) * (t2 - t1).

U² * T/R = (Cв * mв + Cа * mк) * (t2 - t1).

T = (Cв * mв + Cа * mк) * (t2 - t1) * R/U².

T = (4200 Дж/кг * °С * 1 кг + 900 Дж/кг * °С * 0,5 кг) * (100 °С - 20 °С) * 10 Ом / (200 В) ² = 93 с.

Ответ: вода закипит за время T = 93 с.