1. За какое время в электрическом чайнике мощностью 600 Вт можно вскипятить 1 л воды, взятой при температуре 20 °С? КПД чайника равно 70%.

Ответ: 400 секунд

1. Определим количество теплоты, необходимое для нагрева 1 литра (1 кг) воды от 20 °C до 100 °C: \[Q = mc\Delta T = 1 \, кг \times 4200 \, \frac{Дж}{кг \cdot °C} \times (100 \, °C - 20 \, °C) = 1 \times 4200 \times 80 = 336000 \, Дж\]
2. Учтем КПД чайника. Полезная энергия, идущая на нагрев воды, составляет 70% от общей энергии, потребляемой чайником: \[Q_{полезн} = \eta \cdot Q_{затр}\] где \(\eta\) - КПД чайника (0.7), \(Q_{затр}\) - затраченная энергия. Выразим затраченную энергию: \[Q_{затр} = \frac{Q_{полезн}}{\eta} = \frac{336000 \, Дж}{0.7} \approx 480000 \, Дж\]
3. Время, необходимое для нагрева воды, вычисляется по формуле: \[P = \frac{Q_{затр}}{t}\] Отсюда: \[t = \frac{Q_{затр}}{P} = \frac{480000 \, Дж}{600 \, Вт} = 800 \, с\]

Ответ: 800 секунд