Вода объемом 1л в электрочайнике, подключенном к сети напряжением 220В, нагрелась от 20 градусов до температуры кипения за 4 мин. КПД чайника как нагревателя равен 75%.
a) Чему равна сила тока в электрочайнике?
б) Чему равно сопротивление нагревательного элемента электрочайника в рабочем состоянии?

Добрый день! Давайте начнем с разбора первого вопроса.

a) Чему равна сила тока в электрочайнике?

Для начала, мы знаем, что напряжение, подаваемое на электрочайник, равно 220 В.

Также нам дано, что КПД чайника равен 75%. КПД (кпд) - это отношение полезной работы к затраченной энергии.

Формула КПД выглядит следующим образом:
КПД = (полезная работа / затраченная энергия) * 100%

Мы знаем, что полезная работа - это объем воды (1 литр), умноженный на удельную теплоемкость воды (4,18 Дж/г*град) и разницу температур (100 градусов - 20 градусов), то есть:
полезная работа = 1 л * 4,18 Дж/г*град * (100 градусов - 20 градусов) = 1 л * 4,18 Дж/г*град * 80 градусов.

Затраченная энергия в данном случае равна потребляемой электрической энергии, которую можно найти с помощью следующей формулы:
затраченная энергия = напряжение * сила тока * время
где напряжение равно 220 В, время - 4 минуты (или 240 секунд).

Таким образом, полезная работа составляет 1 л * 4,18 Дж/г*град * 80 градусов = 334,4 Дж.
Используя формулу КПД, рассчитаем затраченную энергию:
75% = (334,4 Дж / затраченная энергия) * 100%
(334,4 Дж / затраченная энергия) = 75% / 100% = 0,75
затраченная энергия = 334,4 Дж / 0,75 ≈ 445,87 Дж.

Теперь мы можем найти силу тока с помощью формулы:
затраченная энергия = напряжение * сила тока * время
445,87 Дж = 220 В * сила тока * 240 секунд
сила тока = 445,87 Дж / (220 В * 240 секунд) ≈ 0,008 A (или 8 мА).

Таким образом, сила тока в электрочайнике равна примерно 0,008 A (или 8 мА).

Перейдем к второму вопросу.

б) Чему равно сопротивление нагревательного элемента электрочайника в рабочем состоянии?

Чтобы найти сопротивление нагревательного элемента электрочайника в рабочем состоянии, нам понадобятся значения напряжения и силы тока.

Мы уже знаем, что напряжение равно 220 В, а сила тока - 0,008 A.

Сопротивление можно рассчитать с помощью закона Ома:
сопротивление = напряжение / сила тока
сопротивление = 220 В / 0,008 A ≈ 27500 Ом.

Таким образом, сопротивление нагревательного элемента электрочайника в рабочем состоянии составляет примерно 27500 Ом.

Надеюсь, что мой ответ был понятным и полезным! Если у вас возникнут еще вопросы, я с радостью на них отвечу.