1) Какой объем работы выполняет электрический ток, проходящий через нагревательный элемент этого чайника, при закипании

1) Для решения первого вопроса, нам потребуется знать некоторые данные о чайнике. Обозначим мощность нагревательного элемента чайника как \(P\) (измеряемую в ваттах) и время, в течение которого ток проходит через нагревательный элемент, как \(t\) (измеряемую в секундах).

Объем работы, выполняемой электрическим током, можно вычислить по формуле:

\[W = P \cdot t\]

где \(W\) обозначает работу (измеряемую в джоулях).

При закипании воды также требуется учесть потери энергии, вызванные теплоотдачей от нагревательного элемента к окружающей среде. Обычно эти потери в виде теплоты можно пренебречь.

2) Для второго вопроса нам нужно знать массу воды \(m\) (измеряемую в килограммах) и теплоту парообразования для данной воды \(Q\) (измеряемую в джоулях/килограмм). Данная величина характеризует количество теплоты, необходимой для превращения одного килограмма воды в пар.

Количество теплоты, необходимое для закипания данного объема воды, можно вычислить по формуле:

\[Q_{\text{з}} = m \cdot Q\]

где \(Q_{\text{з}}\) обозначает количество теплоты для закипания (измеряемую в джоулях).

3) Наконец, для определения КПД (коэффициента полезного действия) данного чайника, потребуется знать мощность нагревательного элемента чайника \(P\) и количество энергии, которое было передано воде в виде теплоты (обозначим его как \(Q_{\text{п}}\)).

КПД можно вычислить по формуле:

\[\text{КПД} = \frac{Q_{\text{п}}}{P \cdot t} \times 100\%\]

где КПД измеряется в процентах.

Будет полезно иметь в виду, что КПД чайника может быть менее 100% из-за потерь энергии вокруг среды или неэффективной работы нагревательного элемента.