Электрический кипятильник со спиралью сопротивление 100 Ом поместили сосуд, содержащий 1 л аоды, и включили в сеть напряжением 220 В. Определите, на сколько градусов нагрелась вода за 5 мин, если КПД кипятильника составляет 75%

Для решения задачи необходимо воспользоваться формулой для вычисления количества теплоты, переданного воде через нагревание.

Сначала найдем мощность кипятильника (Р) с помощью формулы: P = U^2 / R, где U - напряжение, а R - сопротивление кипятильника. P = 220^2 / 100 = 484 Вт.

Затем определим количество теплоты, выделившееся в воде за время t (в нашем случае за 5 минут): Q = P * t = 484 Вт * (5 мин * 60 сек/мин) = 484 Вт * 300 сек = 145200 Дж.

Далее учтем, что КПД кипятильника равен 0.75 (или 75%). Тогда для определения количества теплоты, которое поглотила вода, применим формулу: Q_вода = Q / КПД = 145200 Дж / 0.75 = 193600 Дж.

Наконец, чтобы определить на сколько градусов нагрелась вода (ΔT), воспользуемся формулой для изменения температуры: Q_вода = m * c * ΔT, где m - масса воды, c - теплоемкость воды (4.18 Дж/(г*С) для воды), ΔT - изменение температуры.

Пусть масса воды равна 1 кг (так как 1 л воды = 1 кг). Тогда: 193600 = 1 * 4.18 * ΔT, ΔT = 193600 / 4.18 ≈ 46364,3 градуса.

Таким образом, вода нагрелась примерно на 46,4 градуса за 5 минут при использовании электрического кипятильника со спиралью с сопротивлением 100 Ом и КПД 75%.