Дано:
Мощность чайника P = 2 кВт = 2000 Вт
Объем воды V = 1,7 л (что равно 1,7 кг, так как плотность воды 1 кг/л)
Время нагрева t = 6 мин = 360 с
Начальная температура воды T1 = 20°C
Температура кипения воды T2 = 100°C
Масса воды m = 1,7 кг
Решение:
Энергия, затраченная на нагрев воды:
Q = P × t = 2000 Вт × 360 с = 720 000 Дж
Тепловая энергия, необходимая для нагрева воды до кипения:
Q_теор = m × c × ΔT = 1,7 кг × 4200 Дж/кг·°C × (100°C - 20°C) = 1,7 × 4200 × 80 = 568 800 Дж
Коэффициент полезного действия (КПД):
η = Q_теор / Q × 100% = 568 800 / 720 000 × 100% ≈ 78.9%
Чтобы закипятить 2 литра воды, потребуется:
m = 2 кг
Q_нов = 2 × 4200 × 80 = 672 000 Дж
Время для нагрева 2 литров воды:
t_нов = Q_нов / P = 672 000 Дж / 2000 Вт = 336 с = 5 мин 36 с
Ответ:
КПД чайника примерно 78.9%. Для закипания 2 литров воды потребуется около 5 минут 36 секунд.
