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 c=4200Дж/(кг°С). 1)Какое количество теплоты выделяется нагревателем за счёт протекания через него электрического тока при кипячении данной порции воды? 2)Какое количество теплоты нужно передать данной порции воды для того ,чтобы она закипела ? 3)Какая часть теплоты, выделяющейся нагревателем, тратиться на нагрев воды ? Ответ приведите в процентах. Напишите полное решение этой задачи

Дано: Мощность нагревателя (P) = 600 Вт Время кипячения (t) = 20 мин = 1200 сек Объем воды (V) = 1,5 л = 0,0015 м³ Начальная температура воды (T₀) = 20°C = 293K Плотность воды (ρ) = 1000 кг/м³ Удельная теплоемкость воды (c) = 4200 Дж/(кг°C) 1) Для расчёта количества теплоты, выделяющегося нагревателем за счёт протекания через него электрического тока при кипячении данной порции воды, используем формулу: \[ Q = P \times t \] \[ Q = 600 Вт \times 1200 с = 720000 Дж \] Получаем, что количество теплоты, выделяющееся нагревателем, составляет 720000 Дж. 2) Для расчёта количества теплоты, необходимого для закипания данной порции воды, используем формулу: \[ Q = mc\Delta T \] где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры. Масса воды (m) = ρV = 1000 кг/м³ × 0,0015 м³ = 1,5 кг \[ Q = 1,5 кг \times 4200 Дж/(кг°C) \times (100°C - 20°C) \] \[ Q = 1,5 кг \times 4200 Дж/(кг°C) \times 80°C = 504000 Дж \] Таким образом, количество теплоты, необходимое для закипания данной порции воды, составляет 504000 Дж. 3) Для расчёта части теплоты, выделяющейся нагревателем, которая тратится на нагрев воды, воспользуемся формулой: \[ Соотнесение = \frac{Q_{нагрев воды}}{Q_{выделяющееся нагревателем}} \times 100\% \] Мы уже вычислили, что Q_{нагрев воды} = 504000 Дж и Q_{выделяющееся нагревателем} = 720000 Дж \[ Соотнесение = \frac{504000 Дж}{720000 Дж} \times 100\% \approx 70\% \] Таким образом, 70% теплоты, выделяющейся нагревателем, тратится на нагрев воды. Ответы: 1) Количество теплоты, выделяющееся нагревателем, равно 720000 Дж. 2) Количество теплоты, необходимое для закипания данной порции воды, равно 504000 Дж. 3) 70% теплоты, выделяющейся нагревателем, тратится на нагрев воды.