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 Дж/(кг·°С)

Решение: Для решения этой задачи нам понадобится формула для расчета количества теплоты, необходимого для нагревания тела: $$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$$ Где: m - масса тела (в килограммах), c - удельная теплоемкость материала (в Дж/(кг·°С)), $$\Delta T$$ - изменение температуры (в °С). Сначала переведем массу из граммов в килограммы: $$m = 700 г = 0.7 кг$$ Теперь найдем изменение температуры: $$\Delta T = T_{конечная} - T_{начальная} = 200 °С - 20 °С = 180 °С$$ Подставим значения в формулу для количества теплоты: $$Q = 0.7 кг \cdot 460 \frac{Дж}{кг \cdot °С} \cdot 180 °С = 57960 Дж$$ Так как КПД утюга составляет 80 %, то полезная мощность равна: $$P_{полезная} = P_{общая} \cdot КПД = 750 Вт \cdot 0.8 = 600 Вт$$ Теперь мы можем найти время нагревания утюга: $$t = \frac{Q}{P_{полезная}} = \frac{57960 Дж}{600 Вт} = 96.6 с$$ Ответ: Для нагревания утюга понадобилось 96.6 секунд.