Дано: Масса воды - 1,5 кг, время нагрева - 5 минут, мощность чайника - 2 кВт, КПД чайника - 84%.
Решение:
Электрическая энергия, выделенная за время нагрева: Q = P * t = 2 * 5 = 10 кВтч = 10000 кДж.
Учитывая коэффициент полезного действия КПД, получаем: A = Q / η = 10000 / 0,84 ≈ 11905,95 кДж.
Теплоемкость воды - 4200 Дж/(кг·°C).
Таким образом, для нагрева воды с начальной температурой T_0 до температуры кипения потребуется тепла: Q = m*c*(T_кип - T_0).
Подставляя известные значения, можно решить уравнение относительно начальной температуры:
11905,95 = 1,5 * 4200 * (100 - T_0),
11905,95 = 6300 * (100 - T_0),
11905,95 = 630000 - 6300*T_0,
6300*T_0 = 630000 - 11905,95,
T_0 = 618094,05 / 6300 ≈ 98,06 °C.
Ответ: Начальная температура воды была около 98,06 °C.