Сопротивление нагревательного элемента электрочайника R = 20 Ом, напряжение сети U = 220 В. КПД чайника п = 70%. Най- дите время (мин), необходимое для нагревания в этом чайнике воды массой т = 2.0 кг от температуры в = 20 °С до кипения.

Для решения этой задачи используем закон сохранения энергии. КПД (коэффициент полезного действия) показывает, какая часть потребляемой электроэнергии превращается в тепловую.

Сначала найдем потребляемую мощность нагревательного элемента чайника: P = U^2 / R, где U - напряжение сети, R - сопротивление элемента.

P = 220^2 / 20 = 2420 Вт

Теперь определим, сколько энергии было затрачено за время t на нагревание воды: Q = P * t в джоулях, где P - мощность, т - время.

Для нагревания воды до кипения используем уравнение: Q = mc∆T + mL, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ∆T - изменение температуры, L - теплота парообразования.

В данном случае вода нагревается от 20°C до 100°C, значит, ∆T = 80°C.

Теперь подставим все значения: Q = 2420 * t = 2.0 * 4200 * 80 + 2.0 * 2260.

Решив это уравнение, найдем время, необходимое для нагревания воды в чайнике.