Краткая запись:
- Объем воды (V): 1,7 л = 0,0017 м³
- Мощность чайника (P): 2 кВт = 2000 Вт
- Начальная температура воды (tнач): 20 °С
- Температура кипения воды (tкип): 100 °С
- Найти: Время (t) — ?
Краткое пояснение: Для решения задачи необходимо рассчитать количество теплоты, необходимое для нагрева воды до кипения, а затем, используя мощность чайника, определить время нагрева.
Пошаговое решение:
-
Шаг 1: Рассчитываем массу воды (m).
Плотность воды \(\rho = 1000 \) кг/м³.
\( m = \rho V = 1000 \cdot 0,0017 = 1,7 \) кг
-
Шаг 2: Определяем количество теплоты (Q), необходимое для нагрева воды.
\( Q = mc\Delta t \), где:
- \( m \) — масса воды (1,7 кг)
- \( c \) — удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг⋅°С))
- \( \Delta t \) — изменение температуры (100 °С - 20 °С = 80 °С)
\( Q = 1,7 \cdot 4200 \cdot 80 = 571200 \) Дж
-
Шаг 3: Вычисляем время (t), необходимое для нагрева воды.
\( P = \frac{Q}{t} \Rightarrow t = \frac{Q}{P} = \frac{571200}{2000} = 285,6 \) с
-
Шаг 4: Переводим время из секунд в минуты (приблизительно).
\( t = \frac{285,6}{60} \approx 4,76 \) мин
Ответ: 285,6 с (≈ 4,76 мин)