Яка потужність електрочайника, який може нагріти 400 г води від 20 °C до кипіння за 2 хвилини?

Пугающий_Пират_4806

48

Чтобы найти потребляемую электрическую мощность (P) электрочайника, мы можем использовать формулу:

\[P = \frac{Q}{t}\]

где P - мощность (в Ваттах), Q - количество тепла (в Джоулях), и t - время (в секундах).

В данной задаче нам нужно нагреть 400 грамм воды с температурой 20 °C до кипения за 2 минуты (или 120 секунд).

Для начала рассчитаем количество тепла, необходимое для нагревания воды:

\[Q = mc\Delta T\]

где Q - количество тепла (в Джоулях), m - масса вещества (в килограммах), c - удельная теплоёмкость (в Дж/(кг*°C)), и ΔT - изменение температуры (в °C).

Масса воды равна 400 г, что равно 0.4 кг.

Удельная теплоёмкость воды примерно равна 4.186 Дж/(г*°C).

Изменение температуры равно разности между температурой кипения (100 °C) и начальной температурой (20 °C), то есть 80 °C.

Подставляем значения в формулу:

\[Q = 0.4 \cdot 4.186 \cdot 80\]

\[Q \approx 1340.48 \, \text{Дж}\]

Теперь, используя найденное количество тепла, мы можем найти электрическую мощность:

\[P = \frac{Q}{t}\]

\[P = \frac{1340.48}{120}\]

\[P \approx 11.17 \, \text{Вт}\]

Таким образом, для нагревания 400 г воды от 20 °C до кипения за 2 минуты, необходимо использовать электрочайник мощностью около 11.17 Вт.