Сколько времени потребуется для нагревания?

[Антон Огурцевич]

Сколько времени потребуется для нагревания 2 кг воды от 20 до 100 °С в электрическом чайнике мощностью 600 Вт, если его КПД 80%?

[Виктор]

Решение: коэффициент полезного действия – это отношение полезной работы к затраченной, выраженное в процентах.
\[ \eta =\frac{A_{p}}{A_{z}} \cdot 100\%.  \]
Полезная работа равна количеству теплоты, сообщённой воде, массой m = 2 кг, удельная теплоёмкость которой c = 4200 Дж/(кг∙К), при нагревании от t₁ = 20 ºС до t₂ = 100 ºС
\[ A_{p} =Q=c\cdot m\cdot \left(t_{2} -t_{1} \right). \]
Затраченную работу определим, зная потребляемую мощность P = 600 Вт, и время работы t (спрашивается в задаче)
\[ A_{z} =P\cdot t. \]
Таким образом
\[ \eta =\frac{c\cdot m\cdot \left(t_{2} -t_{1} \right)}{P\cdot t} \cdot 100\% ,{\rm \; \; \; \; \; }t=\frac{c\cdot m\cdot \left(t_{2} -t_{1} \right)\cdot 100\% }{P\cdot \eta }. \]
Ответ: 1400 с.