Какой длины надо взять никелиновую проволоку сечением 0,84 мм², чтобы изготовить нагреватель на 220 В, при помощи которого можно было бы нагреть 2 л воды от 20°С до кипения за 10 мин при КПД 80%?

Объём воды $V=2$ л, значит её масса примерно

Воду нужно нагреть от $20^\circ\text{C}$ до $100^\circ\text{C}$, поэтому

Количество теплоты, которое должна получить вода:

где $c=4200\ \text{Дж/(кг·}^{\circ}\text{C)}$.

КПД нагревателя $\eta=80\%=0{,}8$. Значит, электрическая энергия должна быть больше:

Время нагрева:

Необходимая мощность нагревателя:

При напряжении $U=220\text{ В}$ сопротивление проволоки должно быть:

Сопротивление проволоки выражается формулой

откуда

Для никелина принимаем удельное сопротивление

Площадь сечения:

Тогда

Следовательно, нужно взять примерно 73 м никелиновой проволоки.