Какой длины необходимо взять нихромовый проводник площадью поперечного сечения 0, 1 мм², чтобы изготовить нагреватель на 120 В? С его помощью за 3 минуты можно нагреть 200 г воды от 20 градусов до кипения? КПД нагревателя равен 90%

Для решения этой задачи нам необходимо сначала найти мощность нагревателя, а затем по формуле P = UI, где P - мощность, U - напряжение, I - сила тока, найдем силу тока, а затем по формуле R = ρ * L / S, где R - сопротивление проводника, ρ - удельное сопротивление материала проводника, L - длина проводника, S - площадь поперечного сечения проводника, найдем длину проводника.

1. Найдем мощность нагревателя: Q = mcΔT, где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры Q = 200 г * 4,186 Дж/(г*°C) * (100 - 20)°C = 62760 Дж За 3 минуты = 180 секунд, т.е. 62760 Дж / 180 с = 349,33 Вт

2. Найдем силу тока: P = UI => 349,33 Вт = 120 В * I => I = 2,91 А

3. Найдем сопротивление проводника: R = U / I = 120 В / 2,91 А = 41,24 Ом

4. Найдем длину проводника: R = ρ * L / S => L = R * S / ρ = 41,24 Ом * (0,1 мм²) / 1,1 * 10^-6 Ом*м = 3,75 м

Итак, необходимо взять нихромовый проводник длиной 3,75 метра площадью поперечного сечения 0,1 мм², чтобы изготовить нагреватель на 120 В, который сможет нагреть 200 г воды от 20 градусов до кипения за 3 минуты при КПД 90%.