6. На электроплитке мощностью 600 Вт, имеющей КПД 45%, нагрели 0,5 л воды от 10 °С до 100 °С, при этом 25 г ее обратили в пар. Как долго длилось нагревание?

Необходимо рассчитать общее количество теплоты, необходимое для нагревания воды до кипения и ее частичного испарения.

$$Q = Q_{нагрева} + Q_{испарения}$$, где

• $$Q_{нагрева} = m c \Delta T$$ - тепло для нагрева воды,
• $$Q_{испарения} = m_{пара} L$$ - тепло для испарения части воды.

Масса воды $$m = 0.5 \text{ л} = 0.5 \text{ кг}$$, $$m_{пара} = 25 \text{ г} = 0.025 \text{ кг}$$.

$$Q_{нагрева} = 0.5 \cdot 4200 \cdot (100 - 10) = 0.5 \cdot 4200 \cdot 90 = 189000 \text{ Дж}$$,

$$Q_{испарения} = 0.025 \cdot 2.3 \cdot 10^6 = 57500 \text{ Дж}$$,

$$Q = 189000 + 57500 = 246500 \text{ Дж}$$.

Эффективная мощность плитки $$P_{эф} = P \cdot КПД = 600 \cdot 0.45 = 270 \text{ Вт}$$.

Время нагревания $$t = \frac{Q}{P_{эф}} = \frac{246500}{270} \approx 912.96 \text{ с}$$.

Переведем в минуты: $$912.96 \text{ с} \approx 15.2 \text{ мин}$$.

Ответ: 912.96 с