В электрический чайник налили 2,2 л воды при температуре 18 ∘ С . Определи время, через которое вся вода выкипит, если мощность нагревательной спирали равна 2,5 кВт, а его КПД…

Для определения времени, через которое вся вода выкипит из электрического чайника, нам понадобится использовать уравнение теплового баланса.

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для вскипания 2.2 литров воды. Для этого воспользуемся формулой:

Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды (для воды c = 4200 Дж/(кг*К)), ΔT - разница температур.

Переведем объем воды в килограммы: 1 литр воды = 1 кг, следовательно, у нас m = 2.2 кг.

ΔT = 100 °C, так как вода должна достичь точки кипения (100 °C), а начальная температура была 18 °C.

Теперь подсчитаем количество теплоты:

Q = 2.2 кг * 4200 Дж/(кг*К) * (100-18) K = 773520 Дж.

Далее, найдем время, за которое всю эту теплоту передаст нагревательный элемент мощностью 2.5 кВт с КПД 0.5. Мощность выражается в ваттах, поэтому переведем 2.5 кВт в ватты:

P = 2.5 кВт * 1000 = 2500 Вт.

Теперь определим время:

t = Q / (P*η) = 773520 Дж / (2500 Вт * 0.5) = 309,408 секунд.

Таким образом, вся вода выкипит из чайника примерно через 309 секунд или около 5 минут и 9 секунд.