В электрическом чайнике 700вт можно за 10 минут вскипятить один литр воды, имеющей начальную температуру 20 градусов. Плотность воды равна 1000кг/м³, её удельная теплоёмкость…

Решение:

1. Для решения этой задачи нам понадобится формула, описывающая количество теплоты, выделяющейся нагревателем:

\[ Q = P \times t \]

где:
\( Q \) - количество теплоты (Дж)
\( P \) - мощность нагревателя (Вт)
\( t \) - время работы нагревателя (с)

Мощность нагревателя \( P = 700 \) Вт = 700 Дж/сек.

Переведем время работы нагревателя в секунды:
10 минут = 10 * 60 сек = 600 сек

Теперь подставим значения в формулу:

\[ Q = 700 \, Дж/сек \times 600 \, сек = 420000 \, Дж \]

Таким образом, количество теплоты, выделяющейся нагревателем за 10 минут, равно 420000 Дж.

2. Для того чтобы вода закипела, необходимо перейти от начальной температуры воды до ее температуры кипения. Формула для расчета теплоты, необходимой для нагрева воды:

\[ Q = m \times c \times \Delta T \]

где:
\( Q \) - количество теплоты (Дж)
\( m \) - масса воды (кг)
\( c \) - удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг°C))
\( \Delta T \) - изменение температуры (разница между температурой кипения и начальной температурой воды)

Масса воды \( m = 1 \) л = 1 кг (так как плотность воды равна 1000 кг/м³)

Температура кипения воды \( T_в = 100 \) градусов
Начальная температура воды \( T_нач = 20 \) градусов

\[ \Delta T = T_в - T_нач = 100 - 20 = 80 \, градусов \]

Подставим значения в формулу:

\[ Q = 1 \, кг \times 4200 \, Дж/(кг \cdot °С) \times 80 \, градусов = 336000 \, Дж \]

Таким образом, количество теплоты, необходимое для того чтобы вода закипела, равно 336000 Дж.

3. Чтобы вычислить часть теплоты, выделяющейся нагревателем, тратящуюся на нагрев воды, нужно разделить количество теплоты, необходимое для нагрева воды, на количество теплоты, выделяющейся нагревателем:

\[ \% = \frac{336000 \, Дж}{420000 \, Дж} \times 100\% \]
\[ \% = \frac{4}{5} \times 100\% = 80\% \]

Таким образом, 80% теплоты, выделяющейся нагревателем, тратится на нагрев воды.