Электрический нагреватель за 20 минут доводит до кипения 2.2 кг воды, начальная температура которой 10°C. Сила тока в нагревателе 7 А, КПД нагревателя равен 45%. Чему равно напряжение в электрической сети?

T = 20 мин = 1200 с.

m = 2,2 кг.

t1 = 10 °C.

t2 = 100 °C.

I = 7 А.

Св = 4200 Дж/кг * °C.

КПД = 45 %.

U - ?

Запишем определения для КПД: КПД = Qв * 100 %/Qт, где Qв - количество теплоты, которое необходимо для нагревания воды, Qт - количество теплоты, которое выделяется в нагревателе. 2. Согласно закону Джоуля-Ленца Qт = I * U * T, где I - сила тока, U - напряжение тока, T - время прохождения тока по проводнику. Qв = Св * m * (t2 - t1). Формула для определения КПД будет иметь вид: КПД = Св * m * (t2 - t1) * 100 % / I * U * T. Выразим напряжение: U = Св * m * (t2 - t1) * 100 % / I * КПД * T. U = 4200 Дж/кг * °C * 2,2 кг * (100 °C - 10 °C) * 100 % / 7 А * 45 % * 1200 с = 220 В. Ответ: напряжение в сети U = 220 В.