Какое электрическое сопротивление должна иметь нагревательная спираль для того, чтобы при подключении к источнику тока

U = 12 В.

m = 150 г = 0,15 кг.

C = 4200 Дж /кг *°C.

T = 5 мин = 300 с.

t1 = 20 °C.

t2 = 100 °C.

R - ?

Количество тепловой энергии Q, которое выделяется в проводнике при прохождении электрического тока, определяется законом Джоуля-Ленца: Q = U^2 *T /R, где U - напряжение, R - сопротивление спирали нагревателя, T - время прохождения тока. 

Количество тепловой энергии Q, которое необходимое для нагревания воды, определяется формулой: Q = C *m *(t2 - t1), где C - удельная теплоёмкость воды, m - масса нагретой воды, t2, t1 - конечная и начальная температура воды.

U^2 *T /R = C *m *(t2 - t1).

R = U^2 *T/C *m *(t2 - t1).

R = (12 В)^2 *300 с /4200 Дж /кг *°C *0,15 кг *(100 °C - 20 °C) = 0,86 Ом.

Ответ: сопротивление спирали составляет R = 0,86 Ом.