В кастрюле находится 0,8 кг воды при температуре 10 °С. Сколько потребуется времени, чтобы при помощи кипятильника с сопротивлением 121 Ом, включённого в сеть с напряжением 220 В, довести воду до кипения и выпарить 10 % воды из кастрюли? Потерями тепла пренебречь.

Пошаговое решение:

• Масса воды: \( m = 0.8 \) кг.
• Начальная температура: \( T_1 = 10 \) °C.
• Конечная температура (кипение): \( T_2 = 100 \) °C.
• Масса воды, которую нужно выпарить: \( m_{ исп } = 0.1 \cdot 0.8 = 0.08 \) кг.
• Удельная теплоёмкость воды: \( c = 4200 \) Дж/(кг \cdot °C).
• Удельная теплота парообразования воды: \( L = 2.26 \cdot 10^6 \) Дж/кг.
• Количество теплоты для нагрева воды до кипения: \( Q_1 = mc(T_2 - T_1) = 0.8 \cdot 4200 \cdot (100 - 10) = 0.8 \cdot 4200 \cdot 90 = 302400 \) Дж.
• Количество теплоты для выпаривания 10% воды: \( Q_2 = m_{ исп } L = 0.08 \cdot 2.26 \cdot 10^6 = 180800 \) Дж.
• Общее количество теплоты: \( Q = Q_1 + Q_2 = 302400 + 180800 = 483200 \) Дж.
• Мощность кипятильника: \( P = \frac{U^2}{R} = \frac{220^2}{121} = \frac{48400}{121} = 400 \) Вт.
• Время, необходимое для передачи этого количества теплоты: \( t = \frac{Q}{P} = \frac{483200}{400} = 1208 \) с.

Ответ: 1208 с