В электрочайнике мощностью 420 Вт с КПД 90% нагревается вода от 10°С до 100°С. Какую массу воды (в кг) можно нагреть в нем за 20 минут? Удельная теплоемкость воды с=4200 Дж / (кг*К).

Чтобы узнать массу нагретой в используемом чайнике воды, рассмотрим формулу: η = А_пол. / А_затр. = С_в * m * (t₁ - t₀) / (P * t), откуда выражаем: m = η * P * t / (С_в * (t₁ - t₀)).

Const: С_в - уд. теплоемкость воды (согл. условию С_в = 4200 Дж / (кг*К)).

Данные: η - КПД используемого чайника (η = 90% = 0,9); Р - мощность чайника (Р = 420 Вт); t - прошедшее время (t = 20 мин, в системе СИ t = 1200 с); t₁ - требуемая температура (t₁ = 100 ºС), t₀ - начальная температура (t₀ = 10 ºС).

Выполним расчет: m = η * P * t / (С_в * (t₁ - t₀)) = 0,9 * 420 * 1200 / (4200 * (100 - 10)) = 1,2 кг (1,2 л).

Ответ: Получится нагреть 1,2 кг (1,2 л) воды.