Миниатюрный кипятильник

Для плавления льда и доведения воды до кипения нужно подвести количество теплоты \[Q = \lambda m_2 + c(m_1 + m_2)(100^\circ\text{C} - 0^\circ\text{C}) \approx 1{,}55\text{ кДж}.\] Пусть \(U\) — напряжение на кипятильнике, \(I\) — сила тока в цепи (рис. 172), тогда по второму правилу Кирхгофа \(\mathcal{E} = U + Ir\), откуда \[I = \dfrac{\mathcal{E} - U}{r}.\]

Ещё одним уравнением, связывающим \(U\) и \(I\), является приведённая в условии ВАХ кипятильника. Значения \(U\) и \(I\) найдём как координаты точки пересечения графиков двух рассматриваемых зависимостей (рис. 173): \(U = 2{,}0\) В, \(I = 0{,}8\) А.

Следовательно, мощность кипятильника \(P = UI = 1{,}6\) Вт, а искомое время составляет \[t = \dfrac{Q}{P} = \dfrac{\lambda m_2 + c(m_1 + m_2)(100^\circ\text{C} - 0^\circ\text{C})}{IU} \approx 970\text{ с} \approx 16\text{ мин}.\]