Чтобы найти время, необходимое для нагрева 1,5 кг воды до кипения, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем это поэтапно.

Для этого используем формулу:

Q = m * c * ΔT

• Q - количество теплоты (энергия), необходимое для нагрева воды, в джоулях (Дж).
• m - масса воды, в нашем случае 1,5 кг.
• c - удельная теплоемкость воды, которая равна 4200 Дж/(кг·°C).
• ΔT - изменение температуры, которое равно конечной температуре минус начальная температура. В нашем случае конечная температура (температура кипения) 100°C, а начальная 20°C, следовательно ΔT = 100 - 20 = 80°C.

Теперь подставим значения в формулу:

Q = 1,5 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * 80°C

Q = 1,5 * 4200 * 80 = 504000 Дж.

Чайник имеет КПД 84%, это значит, что только 84% от всей энергии, потребляемой чайником, идет на нагрев воды. Поэтому, чтобы найти фактическую энергию, которую нужно подвести к воде, используем следующую формулу:

Q фактическая = Q / КПД

Где КПД = 0,84 (в десятичной форме).

Теперь подставим значения:

Q фактическая = 504000 Дж / 0,84 ≈ 600000 Дж.

Теперь, когда мы знаем, сколько энергии нужно, мы можем найти время. Для этого используем формулу:

t = Q фактическая / P

• t - время в секундах.
• P - мощность чайника, в нашем случае 2 кВт, что равно 2000 Вт.

Теперь подставим значения:

t = 600000 Дж / 2000 Вт = 300 секунд.

300 секунд - это 5 минут.

Ответ: Время, необходимое для нагрева 1,5 кг воды до кипения, составляет 5 минут.