Определите мощность, потребляемую первой лампой (рис. 125), если амперметр показывает 2 А.

не зависима от рисунка;За какое время на электроплитке можно нагреть до кипения 1 кг воды, взятой при температуре 20 °С, если при напряжении 220 В сила тока в ней 5 А? Потерями энергии пренебречь

Мощность, потребляемая первой лампой:

Для того чтобы найти мощность, потребляемую первой лампой, можно воспользоваться формулой для мощности электрического тока:

где:

• $P$ — мощность (в ваттах, Вт),
• $U$ — напряжение (в вольтах, В),
• $I$ — сила тока (в амперах, А).

В данном случае, сила тока составляет 2 А, но для определения мощности нам необходимо знать напряжение, которое подается на лампу. Если предположить, что напряжение на лампе составляет стандартные 220 В (как в примере с электроплиткой), то:

То есть мощность, потребляемая лампой, равна 440 ватт.

Время нагрева воды на электроплитке:

Для расчета времени, необходимого для нагрева воды на электроплитке, используем формулу для нагрева вещества:

где:

• $Q$ — количество тепла (в джоулях, Дж),
• $m$ — масса воды (в килограммах, кг),
• $c$ — удельная теплоемкость воды ($c = 4200 \, \text{Дж/кг·°C}$),
• $\Delta T$ — изменение температуры воды (в градусах Цельсия, °C).

Задано, что масса воды $m = 1 \, \text{кг}$, начальная температура воды $T_{\text{нач}} = 20°C$, конечная температура $T_{\text{кон}} = 100°C$, то есть $\Delta T = 100 - 20 = 80°C$.

Теперь подставим эти значения в формулу для расчета тепла:

Энергия, подаваемая на плитку, равна мощности, умноженной на время работы:

где:

• $P$ — мощность плитки (в ваттах, Вт),
• $t$ — время (в секундах, с).

Мощность плитки $P = 220 \times 5 = 1100 \, \text{Вт} = 1100 \, \text{Дж/с}$, так как 1 Вт = 1 Дж/с.

Теперь мы можем найти время $t$:

То есть время, необходимое для нагрева 1 кг воды до кипения, составляет примерно 305 секунд (или около 5 минут).