Задача 3 Электрический чайник мощностью 1,5 кВт работает от сети напряжением 220 В. Какое количество теплоты выделится в чайнике за 5 минут и какая сила тока для этого понадобится?

Для решения данной задачи сначала найдем силу тока, а затем рассчитаем количество теплоты, выделяющееся в чайнике за 5 минут.

Шаг 1: Рассчитаем силу тока

Используем закон Ома, который гласит, что сила тока \( I \) равна мощности \( P \) разделенной на напряжение \( U \):

\[ I = \frac{P}{U} \]

Где:

• \( P = 1,5 \) кВт \( = 1500 \) Вт (так как 1 кВт = 1000 Вт)
• \( U = 220 \) В

Теперь подставим известные значения:

\[ I = \frac{1500 \, \text{Вт}}{220 \, \text{В}} \approx 6,82 \, \text{А} \]

Шаг 2: Рассчитаем количество теплоты

Количество теплоты \( Q \), выделяющееся в чайнике, можно рассчитать по формуле:

\[ Q = P \cdot t \]

Где:

• \( P = 1500 \) Вт
• \( t \) — время в секундах. Поскольку у нас 5 минут, преобразуем это время в секунды: \[ t = 5 \, \text{мин} \times 60 \, \text{с/мин} = 300 \, \text{с} \]

Теперь подставим значения в формулу для расчёта теплоты:

\[ Q = 1500 \, \text{Вт} \cdot 300 \, \text{с} = 450000 \, \text{Дж} \]

Ответ

1. Сила тока, необходимая для работы чайника, составляет примерно \( 6,82 \, \text{А} \).
2. Количество теплоты, выделившееся в чайнике за 5 минут, составляет \( 450000 \, \text{Дж} \) (или 450 кДж).

Таким образом, чайник выделяет 450 кДж теплоты, и для этого требуется сила тока около 6,82 А.