Сколько времени потребуется, чтобы вся вода в чайнике выкипела, если было забыто выключить электрочайник мощностью 1500

Содержание: Время кипения воды в чайнике

Пояснение: Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон сохранения энергии. Электрическая энергия, которую потребляет чайник, превращается в тепловую энергию, которая необходима для нагревания и закипания воды. Для начала, давайте найдем количество теплоты, необходимое для нагревания и закипания 2 литров воды.

Количество теплоты Q можно рассчитать с использованием уравнения Q = mcΔT, где m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Масса воды m равна ее объему, то есть 2 литрам или 2000 граммам (так как 1 литр воды равен 1000 граммам). Удельная теплоемкость воды c составляет около 4,18 J/(g°C). ΔT равно разнице между конечной температурой (100°C) и начальной температурой (20°C), то есть 80°C.

Q = mcΔT = 2000 г * 4,18 J/(г°C) * 80°C = 668,800 J

Затем мы должны учесть КПД (КПД) электрочайника. КПД представляет собой долю потребляемой электрической энергии, которая действительно превращается в тепловую энергию. В нашем случае КПД равен 50%, поэтому мы должны учесть это в наших расчетах.

Потребляемая электрическая мощность P может быть рассчитана с использованием уравнения P = Q/Δt, где Δt - время.

P = 668,800 J / Δt

Теперь мы можем найти время (Δt), используя данную потребляемую мощность P.

1500 Вт = 668,800 J / Δt

Δt = 668,800 J / 1500 Вт = 445.87 секунд

Однако искомое время должно быть выражено в часах. Для этого нужно преобразовать наши секунды в часы, разделив на 3600 секунд.

Δt(в часах) = 445.87 секунд / 3600 секунд = 0.12 часа = 12 минут

Таким образом, время, необходимое для кипения всей воды в чайнике, составляет 2 часа.