875. Чайник с коэффициентом полезного действия 21 % включён в сеть напряжением 220 В. Найдите, за какое время в нём можно нагреть до кипения 2 л воды температурой 56 °C, если сила тока в его спирали равна 16 А.

Дано: η = 0,21, U = 220 В, I = 16 А, m = 2 кг, ΔT = 100 − 56 = 44 °C, c воды = 4200 Дж/(кг·°C).

Полезная энергия для нагрева воды: \(Q = cm\Delta T = 4200 \cdot 2 \cdot 44 = 369\,600\) Дж.

Мощность тока: \(P = UI = 220 \cdot 16 = 3520\) Вт. С учётом КПД полезная мощность равна \(\eta P = 0.21 \cdot 3520 = 739.2\) Вт.

Время нагрева: \(t = \frac{Q}{\eta P} = \frac{369\,600}{739.2} = 500\) с = 8 мин 20 с.

Ответ: 500 с (8 мин 20 с).