Сопротивление нагревательного элемента электрического чайника 40 Ом. Определите выделившееся количество теплоты (в кДж) за 4 мин работы чайника, если питающее чайник напряжение…

Для решения этой задачи нужно использовать закон Джоуля-Ленца, который описывает количество теплоты \( Q \), выделяющееся при прохождении электрического тока через проводник. Формула для расчета теплоты следующая:

\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

где:

• \( Q \) — выделившееся количество теплоты (в Джоулях),
• \( I \) — ток (в Амперах),
• \( R \) — сопротивление (в Омах),
• \( t \) — время (в секундах).

Сначала нам нужно найти ток \( I \), используя закон Ома:

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

где:

• \( U \) — напряжение (в Вольтах).

В данном случае:

• \( U = 220 \) В,
• \( R = 40 \) Ом.

Подставим значения:

\[ I = \frac{220}{40} = 5.5 \text{ А} \]

Теперь подставим ток в формулу для теплоты. Время работы чайника \( t \) нужно перевести в секунды. Поскольку время дано в минутах (4 мин), переводим его в секунды:

\[ t = 4 \text{ мин} = 4 \cdot 60 = 240 \text{ сек} \]

Теперь можем подставить все значения в формулу для тепла:

\[ Q = (5.5)^2 \cdot 40 \cdot 240 \]

Сначала вычислим \( (5.5)^2 \):

\[ (5.5)^2 = 30.25 \]

Теперь подставим это значение в формулу:

\[ Q = 30.25 \cdot 40 \cdot 240 \]

Сначала вычислим \( 30.25 \cdot 40 \):

\[ 30.25 \cdot 40 = 1210 \]

Теперь умножим это значение на 240:

\[ Q = 1210 \cdot 240 = 290400 \text{ Дж} \]

Поскольку в задаче требуется указать теплоты в кДж, переведем Джоули в кДж:

\[ Q = \frac{290400}{1000} = 290.4 \text{ кДж} \]

Ответ: 290.4