Определите время, в течении которого на электроплите нагревают до кипения воду массой 2 кг, взятую при температуре 20 °С. Напряжение в сети равно 220 В.

Определите время, в течении которого на электроплите нагревают до
кипения воду массой 2 кг, взятую при температуре 20 °С. Напряжение
в сети равно 220 В, сила тока в электроплите 5 А. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг °С).

Для решения этой задачи будем использовать следующие формулы:

1. Количество теплоты, необходимое для нагрева воды:
Q = m * c * ΔT

Где:
Q — количество теплоты, Дж
m — масса воды, кг
c — удельная теплоемкость воды, Дж/(кг*°С)
ΔT — изменение температуры, °С

2. Мощность:
P = U * I

Где:
P — мощность, Вт
U — напряжение, В
I — ток, А

3. Время:
t = Q / P

Где:
t — время, с
Q — количество теплоты, Дж
P — мощность, Вт

Дано:
— Масса воды: m = 2 кг
— Начальная температура воды: T1 = 20 °C
— Конечная температура (температура кипения): T2 = 100 °C
— Напряжение в сети: U = 220 В
— Сила тока: I = 5 А
— Удельная теплоемкость воды: c = 4200 Дж/(кг*°С)

Шаг 1. Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагрева воды от 20 °C до 100 °C:
Q = m * c * ΔT
Q = 2 кг * 4200 Дж/(кг*°С) * (100 °C — 20 °C)
Q = 672000 Дж

Шаг 2. Рассчитаем мощность электроплиты:
P = U * I
P = 220 В * 5 А
P = 1100 Вт

Шаг 3. Рассчитаем время, необходимое для нагрева воды:
t = Q / P
t = 672000 Дж / 1100 Вт
t = 611 с

Ответ:
Время, необходимое для нагрева 2 кг воды от 20 °C до температуры кипения (100 °C) на электроплите с напряжением 220 В и силой тока 5 А, составляет 611 секунд или примерно 10 минут 11 секунд.