За який час можна нагріти 1,5 л води від 20° C до 80° С, якщо через спіраль нагрівника опором 31,5 Ом проходить струм 10 А? Втратами теплоти знехтувати.

Дано:
$V=1,5*10^{-3}$ $м^3$
$T_1=293\;K$
$T_2=353\;K$
$R=31,5$ Ом
$I=10\;A$
Знайти: t

Кількість теплоти, створеної нагрівником, дорівнює кількості теплоти, отриманої водою.

$Q_1=Q_2$              (1)

$Q_1=I^2Rt$            (2)

де $Q_1,\;I,\;R,\;t$ - відповідно кількість теплоти нагрівника, сила струму, опір нагрівника, час.

$Q_2=Cm(T_2-T_1)$            (3)

де $Q_2,\;C,\;m,\;T_2,\;T_1$ - відповідно кількість теплоти, отриманої водою, питома теплоємність води, маса води, кінцева і початкова абсолютна температура води.

$m=\rho V$           (4)

де $m,\;\rho,\;V$ - відповідно маса води, густина води, об'єм води.

Підставим (4) в (3)

$Q_2=C\rho V(T_2-T_1)$             (5)

Згідно (1) кількості теплоти (2) і (5) однакові, тоді праві частини (2) і (5) дорівнють одна одній.

$I^2Rt=C\rho V(T_2-T_1)$                 (6)

$t=\frac{C\rho V(T_2-T_1)}{I^2R}$                    (7)

$t=\frac{4200*1000*1,5*10^{-3}*(353-293)}{10^2*31,5}=120\;c $ 

Відповідь:  за 120 секунд, тобто за 2 хвилини.

Буду вдячний, якщо скажете добре слово "дякую" у коментарі. Це надихає допомогати вам і надалі.