При каком КПД нагревательного устройства 1 л воды, взятой при температуре 20С, закипит через 12 мин, если спираль

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится знание о тепловом равновесии и применение формулы для КПД (коэффициента полезного действия).

Известно, что КПД (η) нагревательного устройства рассчитывается по формуле:
\[
\eta = \frac{{\text{{полезная мощность}}}}{{\text{{потребляемая мощность}}}}
\]

Для начала посчитаем потребляемую мощность. Для этого воспользуемся законом Ома:
\[
P = \frac{{U^2}}{{R}}
\]

Где:
P - потребляемая мощность,
U - напряжение,
R - сопротивление.

Подставим известные значения:
\[
P = \frac{{220^2}}{{80}}
\]

Теперь нам нужно вычислить полезную мощность. Полезная мощность (N) определяется как энергия, переданная в единицу времени:
\[
N = \frac{{Q}}{{t}}
\]

Где:
N - полезная мощность,
Q - количество теплоты,
t - время.

Известно, что количество теплоты (Q) может быть вычислено по формуле:
\[
Q = m \cdot c \cdot \Delta T
\]

Где:
m - масса вещества,
c - удельная теплоемкость,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

В нашем случае, масса воды равна 1 кг, удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг℃), а изменение температуры равно разнице между начальной и конечной температурой. Вычислим изменение температуры:
\[
\Delta T = 100 - 20 = 80℃
\]

Теперь подставим значения в формулу количества теплоты и вычислим Q:
\[
Q = 1 \cdot 4200 \cdot 80
\]

Теперь, имея Q и t, мы можем рассчитать полезную мощность:
\[
N = \frac{{1 \cdot 4200 \cdot 80}}{{12 \cdot 60}}
\]

Осталось только рассчитать КПД, подставив значения полезной и потребляемой мощностей в формулу КПД:
\[
\eta = \frac{{\frac{{1 \cdot 4200 \cdot 80}}{{12 \cdot 60}}}}{{\frac{{220^2}}{{80}}}}
\]

После подсчетов получаем значение КПД. Необходимо провести вычисления для получения окончательного ответа.