Для решения данной задачи нам необходимо использовать законы термодинамики и закон Ома.
Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания воды от 30 до 100 градусов. Это можно сделать по формуле:
Q = mc∆T,
где:
Q - количество теплоты,
m - масса воды = 0,4 кг,
c - удельная теплоемкость воды = 4186 Дж/(кг·°C),
∆T - изменение температуры = (100 - 30) °C.
Подставив значения, получим:
Q = 0,4 * 4186 * (100 - 30) = ...
Теперь, найдем работу электрического нагревателя через закон Ома:
W = V^2 / R,
где:
W - работа,
V - напряжение = 220 В,
R - сопротивление = 42 Ом.
Подставив значения, найдем работу нагревателя.
Из закона сохранения энергии следует, что работа нагревателя равна полученному теплу. Из этих данных можно найти время нагревания:
W = Q = mc∆T.
Решив это уравнение, можно найти время, которое требуется для нагревания воды от 30 до 100 градусов.
