9. За какое время 1,5 л воды в электрическом чайнике мощностью 250 Вт нагреется от 20 до 40°С?

Краткое пояснение:

Мы рассчитаем, сколько теплоты нужно для нагрева воды, а затем, зная мощность чайника, определим время, необходимое для передачи этой теплоты.

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Расчет необходимой теплоты.
   Объем воды (V) равен 1,5 л. Поскольку плотность воды примерно 1 кг/л, масса воды (m) также равна 1,5 кг.
   Количество теплоты (Q), необходимое для нагрева воды, вычисляется по формуле: \( Q = c \cdot m \cdot \Delta T \), где:
   \( c \) — удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/(кг·°С)),
   \( m \) — масса воды (1,5 кг),
   \( \Delta T \) — изменение температуры (40°С - 20°С = 20°С).
   \( Q = 4200 \text{ Дж/(кг} · ext{°С)} \cdot 1.5 \text{ кг} \cdot 20 \text{ °С} = 126000 \text{ Дж} \).
2. Шаг 2: Расчет времени.
   Мощность (P) чайника равна 250 Вт. Мощность — это энергия (теплота), деленная на время: \( P = \frac{Q}{t} \).
   Выразим время (t): \( t = \frac{Q}{P} \).
   \( t = \frac{126000 \text{ Дж}}{250 \text{ Вт}} = 504 \text{ с} \).
3. Шаг 3: Перевод времени в минуты.
   \( 504 \text{ с} \div 60 \text{ с/мин} = 8.4 \text{ мин} \).

Ответ: Чайнику потребуется 504 секунды, или 8.4 минуты.