Для решения задачи, давайте последовательно ответим на каждый из пунктов.
1) Какое количество теплоты выделяется н...
Сначала найдем общее количество теплоты, выделяемое нагревателем. Мощность чайника составляет 1000 Вт, а время работы — 20 минут.
Переведем время в секунды:
\[
20 \text{ минут} = 20 \times 60 = 1200 \text{ секунд}
\]
Теперь можем найти количество теплоты \( Q \), выделяемое нагревателем:
\[
Q = P \cdot t
\]
где \( P = 1000 \text{ Вт} \) и \( t = 1200 \text{ секунд} \).
Подставим значения:
\[
Q = 1000 \text{ Вт} \cdot 1200 \text{ с} = 1200000 \text{ Дж}
\]
Теперь найдем количество теплоты, необходимое для нагрева 2 литров воды с начальной температурой \( 20^{\circ} \mathrm{C} \) до температуры кипения \( 100^{\circ} \mathrm{C} \).
Сначала найдем массу воды:
\[
m = V \cdot \rho
\]
где \( V = 2 \text{ литра} = 0.002 \text{ м}^3 \) и \( \rho = 1000 \text{ кг/м}^3 \).
Подставим значения:
\[
m = 0.002 \text{ м}^3 \cdot 1000 \text{ кг/м}^3 = 2 \text{ кг}
\]
Теперь найдем количество теплоты \( Q_{н} \), необходимое для нагрева воды:
\[
Q_{н} = m \cdot c \cdot \Delta T
\]
где \( c = 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot {}^{\circ} \mathrm{C}) \) и \( \Delta T = 100^{\circ} \mathrm{C} - 20^{\circ} \mathrm{C} = 80^{\circ} \mathrm{C} \).
Подставим значения:
\[
Q_{н} = 2 \text{ кг} \cdot 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot {}^{\circ} \mathrm{C}) \cdot 80^{\circ} \mathrm{C}
\]
\[
Q_{н} = 2 \cdot 4200 \cdot 80 = 672000 \text{ Дж}
\]
Теперь найдем, какая часть теплоты, выделенной нагревателем, идет на нагрев воды. Для этого используем формулу:
\[
\text{Часть} = \frac{Q_{н}}{Q} \cdot 100\%
\]
Подставим значения:
\[
\text{Часть} = \frac{672000 \text{ Дж}}{1200000 \text{ Дж}} \cdot 100\%
\]
\[
\text{Часть} = \frac{672}{1200} \cdot 100\% \approx 56\%
\]
1) Количество теплоты, выделяемое нагревателем: \( 1200000 \text{ Дж} \).
2) Количество теплоты, необходимое для нагрева воды: \( 672000 \text{ Дж} \).
3) Часть теплоты, тратящейся на нагрев воды: \( 56\% \).
