Яку масу води можна нагріти від 25-75 градусів за 2 хв 40с електричним нагрівачем, ККД якого становить 75%? Нагоівач виготовлений з 11м нікелінового дроту з площею поперечного перерізу 0,5 мм квадратних, живиться від мережі 220В​

1. Сила тока это по сути поток электрического заряда через поперечное сечение проводника. То есть сила тока в 1 А означает, что за 1 с через поперечное сечение проводника пройдёт заряд в 1 Кл.
В данной задаче сила тока I=0.1 А, значит за 1 с проходит 0,1 Кл. Так как нужно 10 Кл, то для нахождения времени надо разделить t=10/0,1=100 c.
2. Удельное электрическое сопротивление проводника равно r=R*S/l, где R - электрическое сопротивление всего проводника, S - площадь поперечного сечения проводника, l - длина проводника. Для меди r=0.0175 мкОм*м. Отсюда находим площадь поперечного сечения проводника: S=rl/R; 
Плотность меди равна p=892 кг/м^3.
Получаем массу проводника: m=pV;
m=plS;
m=prl^2/R;
m=892*1.75*10^-8*10^6/2;
m=7.805 кг.

Среднюю скорость катера можно сосчитать по формуле:

\[{\upsilon _{ср}} = \frac{{{S_1} + {S_2}}}{{{t_1} + {t_2}}}\]

Движение на обоих участках было равномерным, поэтому найти время \(t_1\) и \(t_2\) не составит труда.

\[\left\{ \begin{gathered}

{t_1} = \frac{{{S_1}}}{{{\upsilon _1}}} \hfill \\

{t_2} = \frac{{{S_2}}}{{{\upsilon _2}}} \hfill \\

\end{gathered} \right.\]

Так как участки равны по величине \(S_1=S_2=\frac{1}{2}S\), и скорость на первой участке больше скорости на втором в два раза \(\upsilon_1=2\upsilon_2\), то:

\[\left\{ \begin{gathered}

{t_1} = \frac{S}{{2{\upsilon _1}}} = \frac{S}{{4{\upsilon _2}}} \hfill \\

{t_2} = \frac{S}{{2{\upsilon _2}}} \hfill \\

\end{gathered} \right.\]

Подставим выражения для времен \(t_1\) и \(t_2\) в формулу средней скорости.

\[{\upsilon _{ср}} = \frac{S}{{\frac{S}{{4{\upsilon _2}}} + \frac{S}{{2{\upsilon _2 = \frac{S}{{\frac{{3S}}{{4{\upsilon _2 = \frac{{S \cdot 4{\upsilon _2}}}{{3S}} = \frac{{4{\upsilon _2}}}{3}\]

Значит необходимая нам скорость \(\upsilon_2\) определяется по такой формуле.