Question

Электрический чайник мощностью 2 кВт содержит 1,5 л воды при температуре 20 ∘C. Сколько времени (в мин) потребуется, чтобы нагреть эту воду до кипения? Считайте, что все тепло, выделяющееся чайником, тратится на нагревание только воды. Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг⋅ ∘C), плотность воды 1000 кг/м3.

Answer 1

P=A/t
t=А/Р
A=Q
Q=cm(t2-t1)      m=ρ*V    m=0,0015м³*1000кг/м³=1,5кг
Q=4200Дж/кгС*1,5кг(100С-20С)=504000Дж
t=504000Дж/2000Вт=252с=4 мин12с

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для вычисления количества теплоты Q, которое необходимо передать воде для нагревания:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Массу воды можно вычислить, зная её плотность и объём:

m = V * ρ,

где V - объём воды, ρ - плотность воды.

Для начала найдём массу воды:

m = 1.5 л * (1000 кг/м³) = 1500 г.

Теперь можем вычислить количество теплоты:

ΔT = 100 °C - 20 °C = 80 °C.

Q = (1500 г) * (4200 Дж/(кг⋅°C)) * (80 °C) = 50 400 000 Дж.

Мощность электрического чайника равна 2 кВт = 2000 Вт. Рассчитаем время, за которое будет передано необходимое количество теплоты:

Q = P * t,

где Q - количество теплоты, P - мощность чайника, t - время нагревания.

t = Q / P = (50 400 000 Дж) / (2000 Вт) = 25 200 сек.

Переведём время в минуты:

t = 25 200 сек / 60 сек/мин = 420 мин.

Таким образом, для нагревания 1,5 литра воды от температуры 20 °C до кипения потребуется 420 минут.