Воду массой 1,5 кг доводят до кипения в чайнике с мощностью 2 кВт, имеющем КПД 84%. Сколько времени потребуется на нагревание, если начальная температура воды равна 20 градусов?

Данные задачи: m (масса воды) = 1,5 кг; N (мощность чайника, затраченная мощность) = 2 кВт (2 * 10³ Вт); η (КПД чайника) = 84% (0,84); t0 (начальная температура воды) = 20 ºС.

Справочные данные: t (температура кипения воды) = 100 ºС; Св (удельная теплоемкость воды) = 4200 Дж / (кг*К).

Длительность нагрева воды в чайнике выразим из формулы: η = Ап / Аз = Св * m * (t - t0) / (N * t), откуда t = Св * m * (t - t0) / (η * N).

Расчет: t = 4200 * 1,5 * (100 - 20) / (0,84 * 2 * 10³) = 300 с (5 мин).