B10. Теплоизолированный сосуд с водой (c = 4,2 кДж/(кг·°C), L = 2,26 МДж/кг) поместили на газовую плиту мощностью P = 2,8 кВт с коэффициентом полезного действия η = 40%. Масса воды m₁ = 2,0 кг, её начальная температура t₁ = 10 °C. Через промежуток времени Δt после включения газовой плиты вода массой m₂ = 20 г выкипела. Если теплоёмкостью сосуда пренебречь, то промежуток времени Δt равен … мин.

Сначала нагреваем всю воду от 10 °C до температуры кипения 100 °C:

\(Q_1=m_1c(100-t_1)=2{,}0\cdot4{,}2\cdot90=756\) кДж.

Затем испаряется \(m_2=0{,}020\) кг воды:

\(Q_2=m_2L=0{,}020\cdot2260=45{,}2\) кДж.

Полезная мощность плиты равна \(\eta P=0{,}40\cdot2{,}8=1{,}12\) кВт = 1,12 кДж/с. Поэтому

\(\Delta t=\frac{Q_1+Q_2}{\eta P}=\frac{801{,}2}{1{,}12}\approx715\) с \(\approx11{,}9\) мин.

Ответ: примерно 12 мин.