В электрическом чайнике мощностью 600 Вт можно за 20 минут вскипятить 1,5 литра воды, имеющей начальную температуру 20°С

Для того чтобы решить эту задачу, нам нужны дополнительные данные, такие как масса воды в чайнике и температура, с которой начинается нагрев воды. Предположим, что масса воды равна m кг, и вода нагревается с начальной температуры T1 до температуры кипения T2 (100 °C).

Работу, совершаемую электрическим током, можно найти с помощью уравнения:
Q = mcΔT,

где Q - количество теплоты, передаваемое воде, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

ΔT = T2 - T1.

Подставим значения:

Q = m * 4200 * (100 - T1).

Количество теплоты, необходимое для кипячения воды, равно Q, которое мы вычислили в первом пункте.

КПД (коэффициент полезного действия) чайника определяется как отношение полезной работы (передачи теплоты воде) к общей затраченной работе. Поскольку в данной задаче не указаны потери тепла или энергии на другие процессы, мы можем предположить, что эффективность чайника составляет 100% и вся передаваемая теплота идет на нагрев воды.

КПД = (Полезная работа) / (Затраченная работа) = Q / Q = 1 или 100%.

Однако на практике КПД чайника никогда не будет равен 100%, так как часть энергии теряется на потери тепла и другие процессы.