дано:
масса воды m = 2 л = 2 кг (плотность воды 1000 кг/м³),
начальная температура воды T1 = 15 °C,
конечная температура воды T2 = 95 °C,
мощность чайника P = 1,2 кВт = 1200 Вт,
КПД чайника η = 80 % = 0,8,
удельная теплоемкость воды c = 4186 Дж/(кг·К).
найти:
время t, необходимое для нагрева воды.
решение:
Сначала найдем изменение температуры воды ΔT:
ΔT = T2 - T1 = 95 - 15 = 80 К.
Теперь рассчитаем количество теплоты Q, необходимое для нагрева воды до заданной температуры:
Q = m * c * ΔT.
Подставляем известные значения:
Q = 2 * 4186 * 80.
Выполним вычисления:
Q = 2 * 4186 * 80 = 669760 Дж.
Поскольку чайник имеет КПД, фактическая мощность, которая используется для нагрева воды, равна:
P_эффективная = P * η = 1200 * 0,8 = 960 Вт.
Теперь найдем время t, используя формулу:
t = Q / P_эффективная.
Подставляем известные значения:
t = 669760 / 960.
Выполним вычисления:
t ≈ 697,92 с.
ответ:
Вода в чайнике нагреется до 95 °C примерно за 697,92 секунды.