В электрическом чайнике мощностью 600Вт можно за 20 минут вскипятить 1,5 литра воды, имеющую начальную температуру 20°C. Плотность воды равна 1000 кг/м³, её удельная теплоемкость…

Дано:

• Мощность электрического чайника: 600 Вт
• Время вскипячивания воды: 20 минут = 1200 сек
• Объем воды: 1,5 литра = 0,0015 м³
• Начальная температура воды: 20°C
• Плотность воды: 1000 кг/м³
• Удельная теплоемкость воды: 4200 Дж/(кг°C)

1) Количество теплоты выделяемое нагревателем в кипячении воды:

Количество теплоты \( Q = P \times t \), где

• \( P \) - мощность
• \( t \) - время

Подставляем значения: \( Q = 600 \, Вт \times 1200 \, с = 720000 \, Дж \)

2) Количество теплоты, необходимое для закипания воды:

Для закипания \( Q = m \times c \times \Delta T \), где

• \( m \) - масса воды
• \( c \) - удельная теплоемкость воды
• \( \Delta T \) - изменение температуры (до 100°C)

Вычисляем массу воды \( m = \text{плотность} \times \text{объем} = 1000 \, кг/м³ \times 0,0015 \, м³ = 1,5 \, кг \)

Теплота для закипания: \( Q = 1,5 \, кг \times 4200 \, Дж/(кг°C) \times (100 - 20)°C = 504000 \, Дж \)

3) Доля теплоты, выделяемой нагревателем, на нагрев воды:

Доля теплоты, выделяемая на нагрев воды: \( \frac{\text{Теплота для нагрева воды}}{\text{Вся теплота}} \times 100\% \)

Доля: \( \frac{504000}{720000} \times 100\% = 70\% \)

Таким образом, 70% теплоты, выделяемой нагревателем, тратится на нагрев воды.

Таково полное решение данной задачи.