11. Тип 22 № 135 Электрический нагреватель за 20 мин доводит до кипения 2,2 кг воды, начальная температура которой 10 °С. Сила тока в нагревателе 7 А, КПД нагревателя равен 45%. Чему равно напряжение в электрической сети?

### Решение задачи №11 **Дано:** $m = 2,2$ кг $t = 20$ мин = $1200$ с $t_1 = 10$ °C $t_2 = 100$ °C $I = 7$ А $\eta = 45\% = 0,45$ $c = 4200$ Дж/(кг·°C) **Решение:** Полезная энергия: $Q_{\text{пол}} = cm(t_2 - t_1) = 4200 \cdot 2,2 \cdot (100 - 10) = 4200 \cdot 2,2 \cdot 90 = 831600$ Дж. Затраченная энергия: $Q_{\text{затр}} = \frac{Q_{\text{пол}}}{\eta} = \frac{831600}{0,45} = 1848000$ Дж. Энергия тока: $Q_{\text{затр}} = IUt$. Отсюда напряжение: $U = \frac{Q_{\text{затр}}}{It} = \frac{1848000}{7 \cdot 1200} = \frac{1848000}{8400} = 220$ В. **Ответ:** 220 В. ### Решение задачи №12 **Дано:** $m = 5$ кг $t = 3$ с $F = 63,3$ Н $g \approx 9,8$ м/с$^2$ (или 10 м/с$^2$) **Решение:** По второму закону Ньютона: $F - mg = ma$. Ускорение: $a = \frac{F - mg}{m} = \frac{63,3 - 5 \cdot 9,8}{5} = \frac{63,3 - 49}{5} = \frac{14,3}{5} = 2,86$ м/с$^2$. Высота: $h = \frac{at^2}{2} = \frac{2,86 \cdot 3^2}{2} = \frac{2,86 \cdot 9}{2} = 1,43 \cdot 9 = 12,87$ м. (Если $g=10$ м/с$^2$: $a = \frac{63,3-50}{5} = 2,66$; $h = \frac{2,66 \cdot 9}{2} = 11,97$ м). **Ответ:** 12,87 м (при g=9,8 м/с²) или 11,97 м (при g=10 м/с²). ### Решение задачи №13 **Дано:** $m = 2$ кг $t = 7$ мин = $420$ с $P = 2$ кВт = $2000$ Вт $\eta = 80\% = 0,8$ $c = 4200$ Дж/(кг·°C) $t_2 = 100$ °C **Решение:** Затраченная энергия: $Q_{\text{затр}} = Pt = 2000 \cdot 420 = 840000$ Дж. Полезная энергия: $Q_{\text{пол}} = Q_{\text{затр}} \cdot \eta = 840000 \cdot 0,8 = 672000$ Дж. Также $Q_{\text{пол}} = cm(t_2 - t_1)$. $t_2 - t_1 = \frac{Q_{\text{пол}}}{cm} = \frac{672000}{4200 \cdot 2} = \frac{672000}{8400} = 80$ °C. Начальная температура: $t_1 = t_2 - 80 = 100 - 80 = 20$ °C. **Ответ:** 20 °C.