С1. Подошва стального утюга, массой 700 г в процессе работы нагрелась от 20 до 200°С. Сколько времени понадобилось для нагревания утюга, если его мощность равна 750 Вт, а КПД составляет 80%? Удельная теплоемкость стали 460 \(\frac{Дж}{кг \cdot °С}\).

Сначала нужно рассчитать количество теплоты (Q), необходимое для нагрева утюга. Используем формулу: $$Q = mc\Delta T$$ Где: m - масса утюга (700 г = 0.7 кг) c - удельная теплоемкость стали (460 \(\frac{Дж}{кг \cdot °С}\)) $$\Delta T$$ - изменение температуры (200°С - 20°С = 180°С) Подставляем значения: $$Q = 0.7 \cdot 460 \cdot 180 = 57960$$ Дж Теперь учитываем КПД ($$\eta$$) утюга, которое составляет 80% или 0.8. Это значит, что только 80% потребляемой энергии идет на нагрев утюга. $$Q_{полезное} = \eta \cdot Q_{затраченное}$$ Нам нужно найти $$Q_{затраченное}$$, то есть энергию, которую утюг потребляет из сети: $$Q_{затраченное} = \frac{Q_{полезное}}{\eta} = \frac{57960}{0.8} = 72450$$ Дж Теперь, зная потребляемую энергию и мощность утюга (P = 750 Вт), можно найти время (t) нагрева: $$P = \frac{Q}{t}$$ $$t = \frac{Q}{P} = \frac{72450}{750} = 96.6$$ секунд Ответ: Для нагревания утюга понадобилось 96.6 секунд.