9. За какое время 1,5 л воды в электрическом чайнике мощностью 250 Вт нагреется от 20 до 40 °С? 8,4 мин

1. Запишем формулу количества теплоты, необходимого для нагревания воды:

$$Q = cm(t_2 - t_1)$$

Где:

• $$Q$$ - количество теплоты, необходимое для нагревания воды, Дж;
• $$c$$ - удельная теплоемкость воды, $$4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}}$$;
• $$m$$ - масса воды, кг;
• $$t_1$$ - начальная температура воды, °C;
• $$t_2$$ - конечная температура воды, °C.

2. Переведем литры в килограммы (плотность воды примерно 1 кг/л):

$$m = 1,5 \text{ л} = 1,5 \text{ кг}$$

3. Подставим значения и вычислим количество теплоты:

$$Q = 4200 \frac{\text{Дж}}{\text{кг} \cdot \text{°C}} \cdot 1,5 \text{ кг} \cdot (40 \text{ °C} - 20 \text{ °C}) = 4200 \cdot 1,5 \cdot 20 \text{ Дж} = 126000 \text{ Дж}$$

4. Запишем формулу мощности:

$$P = \frac{Q}{t}$$

Где:

• $$P$$ - мощность, Вт;
• $$Q$$ - количество теплоты, Дж;
• $$t$$ - время, с.

5. Выразим время:

$$t = \frac{Q}{P}$$

6. Вычислим время нагревания воды:

$$t = \frac{126000 \text{ Дж}}{250 \text{ Вт}} = 504 \text{ с}$$

7. Переведем секунды в минуты:

$$t = \frac{504 \text{ с}}{60 \frac{\text{с}}{\text{мин}}} = 8,4 \text{ мин}$$

Ответ: 8,4 мин.