В электрическом чайнике мощностью 2000 Вт можно за 20 минут вскипятить 2 литра воды, имеющей начальную температуру 20° CПлотность воды равна1000kg/m3её удельная теплоёмкостьc=4200Дж/(кг°C1) Какое количество теплоты выделяется нагревателем за счет

Чтобы решить поставленные задачи, давайте разберем их по порядку.

1) Какое количество теплоты выделяется нагревателем за счет протекания через него эле...

Для начала найдем общее количество теплоты, выделяемое нагревателем. Мощность чайника составляет 2000 Вт, а время работы — 20 минут.

Переведем время в секунды:

$$20 \text{ минут} = 20 \times 60 = 1200 \text{ секунд}$$

Теперь вычислим количество теплоты $Q$, выделяемое нагревателем:

$$Q = P \times t$$

где $P$ — мощность (2000 Вт), $t$ — время (1200 секунд).

Подставим значения:

$$Q = 2000 \text{ Вт} \times 1200 \text{ с} = 2400000 \text{ Дж}$$

Для этого используем формулу для расчета количества теплоты, необходимого для нагрева воды:

$$Q = m \cdot c \cdot \Delta T$$

где:

• $m$ — масса воды,
• $c$ — удельная теплоемкость воды (4200 Дж/(кг°C)),
• $\Delta T$ — изменение температуры.

Сначала найдем массу воды. Плотность воды равна $1000 \text{ кг}/\text{м}^3$, а объем воды — 2 литра (или 0.002 м³):

$$m = \text{плотность} \times \text{объем} = 1000 \text{ кг}/\text{м}^3 \times 0.002 \text{ м}^3 = 2 \text{ кг}$$

Теперь найдем изменение температуры. Начальная температура воды $T2 = 100^{\circ} \mathrm{C}$:

$$\Delta T = T1 = 100 - 20 = 80^{\circ} \mathrm{C}$$

Теперь подставим все значения в формулу:

$$Q = 2 \text{ кг} \times 4200 \text{ Дж/(кг°C)} \times 80^{\circ} \mathrm{C}$$

$$Q = 2 \times 4200 \times 80 = 672000 \text{ Дж}$$

Теперь найдем, какая часть теплоты, выделяемой нагревателем, идет на нагрев воды. Для этого используем формулу:

\text{Часть теплоты} = \left( \frac{Q{\text{нагреватель}}} \right) \times 100\%

где:

• $Q_{\text{вода}} = 672000 \text{ Дж}$ (количество теплоты, необходимое для нагрева воды),
• $Q_{\text{нагреватель}} = 2400000 \text{ Дж}$ (количество теплоты, выделяемое нагревателем).

Подставим значения:

$$\text{Часть теплоты} = \left( \frac{672000}{2400000} \right) \times 100\%$$

$$\text{Часть теплоты} = \left( 0.28 \right) \times 100\% = 28\%$$

1. Количество теплоты, выделяемое нагревателем: $2400000 \text{ Дж}$.
2. Количество теплоты, необходимое для нагрева воды: $672000 \text{ Дж}$.
3. Часть теплоты, тратящаяся на нагрев воды: $28\%$.