Чтобы решить данную задачу, нам понадобится использовать формулу для расчета количества тепла, выделяющегося в результате работы электрического прибора.
Сначала найдем количество тепла, которое было выделено при использовании кипятильника. Формула для этого:
Q = Pt,
где Q - количество тепла, P - мощность кипятильника, t - время его работы.
Мощность кипятильника можно найти, используя закон Ома:
P = (U^2) / R,
где U - напряжение, R - сопротивление.
У нас напряжение равно 220 В, а сопротивление можно найти, зная, что его значение равно 150 Ом.
Теперь мы можем найти мощность кипятильника и использовать ее для расчета количества тепла:
P = (220^2) / 150 = 322.67 Вт.
Теперь у нас есть все данные для расчета количества выкипевшей воды.
Коэффициент полезного действия кипятильника (η) равен 80%, что означает, что 80% энергии электричества использовалось для нагрева воды.
C = m * Δt,
где C - количество теплоты, m - масса воды, Δt - изменение температуры.
Изначально температура воды 20°C, а вода закипает при 100°C. Следовательно, Δt = 100 - 20 = 80°C.
Теперь мы можем найти количество теплоты, выделенное кипятильником:
C = η * Q = 0.8 * 322.67 = 258.14 Дж.
Используем формулу для расчета количества выкипевшей воды:
C = m * Δt,
258.14 = 0.5 * 4186 * 80,
где 4186 - удельная теплоемкость воды.
Теперь найдем массу воды:
m = 258.14 / (0.5 * 4186 * 80) ≈ 0.614 г.
Таким образом, выкипело примерно 0.614 г воды.
