К источнику тока с ЭДС ε = ? и внутренним сопротивлением r = 2 Ом подключен электрический чайник. Когда вода в нем кипит, то из его носика площадью поперечного сечения S = 3 см2 пар вырывается со скоростью ϑ = 4,1 м/с. Определите значение величины, обозначенной «?». (Потери тепла не учитывайте, атмосферное давление считайте нормальным, КПД источника тока равным η).

Для решения данной задачи, нужно воспользоваться законом сохранения энергии. Электрическая энергия, которая была передана чайнику, превратилась в механическую энергию пара и потери в виде тепла.

Пусть t - время, в течение которого пар вырывается из носика чайника. В этом случае, объем пара, вышедшего из чайника, равен V = S * ϑ * t.

Известно, что КПД источника тока (η) равен энергии, которая превратилась в пар, к общей поданной энергии. Тогда электрическая энергия, которая была передана пару, равна η * ε * t, где ε - ЭДС источника тока.

Также известно, что у нас есть потери в виде тепла. По закону сохранения энергии, потери энергии тепла равны разнице между электрической энергией и энергией механического движения пара. Следовательно, потери тепла равны (1 - η) * ε * t.

Теперь можно записать уравнение:

ε * i * t = (S * ϑ * t) + (1 - η) * ε * t

где i - сила тока, которая текущет через чайник, а i = ε / (r + R), где R - сумма сопротивления внешней цепи и внутреннего сопротивления источника.

Подставляем значение силы тока, получаем:

ε * ε / (r + R) * t = (S * ϑ * t) + (1 - η) * ε * t

Упрощаем уравнение:

ε^2 / (r + R) = S * ϑ + (1 - η) * ε

Теперь можем найти значение ε.

Это общее решение для данной задачи. Но, чтобы найти значение ε, необходимо предоставить значения r, S, ϑ, η и другие данные, если они даны в оригинальной задаче.