Сколько времени заняло нагревание воды в электрическом чайнике от 20 °С до точки кипения, если вода полностью выкипела

Для того, чтобы решить данную задачу, мы можем воспользоваться формулой для расчета времени нагревания воды. Формула выглядит следующим образом:

\[t = \frac{mc\Delta T}{P}\]

где:
\(t\) - время нагревания,
\(m\) - масса вещества (в данном случае вода),
\(c\) - удельная теплоемкость вещества (у воды это примерно 4,18 Дж/(г*°С)),
\(\Delta T\) - изменение температуры,
\(P\) - мощность нагревателя (в данном случае электрического чайника).

Для решения задачи нам нужно определить массу воды и изменение температуры.

1. Определение массы воды:
Масса воды можно вычислить, зная ее плотность и объем. Объем воды в чайнике обычно указан на самом чайнике. Плотность воды примерно равна 1 г/см³ или 1000 кг/м³. Допустим, что объем воды в чайнике составляет 1 литр (1000 мл).
Тогда масса воды будет следующей:

\(m = \text{объем} \times \text{плотность}\)

\(m = 1000 \text{мл} \times 1 \text{г/мл}\)

\(m = 1000 \text{г} = 1 \text{кг}\)

2. Определение изменения температуры:
Из условия задачи мы знаем, что вода нагревается от 20 °С до точки кипения. Точка кипения воды при нормальных условиях составляет 100 °С. Тогда изменение температуры будет следующим:

\(\Delta T = 100 °С - 20 °С = 80 °С\)

3. Подстановка значений в формулу:
Теперь, когда у нас есть все нужные значения, мы можем подставить их в формулу:

\[t = \frac{mc\Delta T}{P}\]

\[t = \frac{1 \text{кг} \times 4,18 \text{Дж/(г*°С)} \times 80 °С}{P}\]

Так как в условии не указана мощность нагревателя, давайте рассмотрим два варианта. Электрический чайник может иметь мощность 1000 Вт и 2000 Вт.

- Для чайника мощностью 1000 Вт:
\[t = \frac{1000 \text{г} \times 4,18 \text{Дж/(г*°С)} \times 80 °С}{1000 \text{Вт}}\]
\[t = 33,44 \text{секунды}\]

- Для чайника мощностью 2000 Вт:
\[t = \frac{1000 \text{г} \times 4,18 \text{Дж/(г*°С)} \times 80 °С}{2000 \text{Вт}}\]
\[t = 66,88 \text{секунды}\]

Итак, ответ на задачу будет зависеть от мощности вашего электрического чайника. Если мощность чайника составляет 1000 Вт, то время нагревания воды составляет примерно 33,44 секунды. Если мощность составляет 2000 Вт, то время нагревания составляет примерно 66,88 секунды.