Question

Электрочайник мощностью 2,4 кВт, рассчитанный на максимальное напряжение 240 В, включают в сеть напряжением 120 В. За какое время 600 г воды с начальной температурой 18 ºС можно довести до кипения, если КПД чайника в этом случае равен 82%?

Answer 1

Дано:
Pmax = 2,4 кВт = 2400 Вт
Umax = 240 В
U = 120 В
m = 600 г = 0,6 кг
T₁ = 18 °C
T₂ = 100 °C
η = 82% = 0,82
c = 4200 Дж / (кг · °C)
t - ?

Решение
Pmax = (Umax)² / R
R = (Umax)² / Pmax
R = 240² / 2400 = 24 Ом
P = U² / R = 120² / 24 = 600 Вт
Qз = Pt
Qп = cm(T₂ - T₁)
η = Qп / Qз
Qз η = Qп 
Ptη = cm(T₂ - T₁)
t = cm(T₂ - T₁)η / P
t = 4200 * 0,6 * 82 / (600 * 0,82) = 420 с = 7 мин

Ответ: 7 мин