Ile czasu zajmie czajnik elektryczny o mocy 1 kilowata, aby podgrzać 1000 g wody od 20 stopni C do 80 C?

- Moc czajnika elektrycznego, $P =1 \text{ kW} =1000 \text{ W}$

- Masa wody, $m =1000 \text{ gm} =1 \text{ kg}$

- Początkowa temperatura wody, $T_i =20°\text{C}$

- Końcowa temperatura wody, $T_f =80°\text{C}$

- Ciepło właściwe wody, $c_w =4,18 \text{ J/g}°\text{C}$

Aby znaleźć:

- Czas potrzebny do podgrzania wody, $t$

Energię potrzebną do podniesienia temperatury wody z $T_i$ do $T_f$ wyrażamy wzorem:

$$Q =mc_w (T_f - T_i)$$

Podstawiając podane wartości otrzymujemy:

$$Q =(1 \text{ kg})(4,18 \text{ J/g}°\text{C})(80°\text{C} - 20°\text{C})$$

$$Q =2508 \text{ J}$$

Moc czajnika elektrycznego to szybkość, z jaką może on dostarczać energię. Zatem czas potrzebny do podgrzania wody można obliczyć ze wzoru:

$$t =\frac{Q}{P}$$

Podstawiając wartości $Q$ i $P$, otrzymujemy:

$$t =\frac{2508 \text{ J}}{1000 \text{ W}}$$

$$t \około 2,51 \text{ s}$$

Dlatego czajnik elektryczny o mocy 1 kilowata podgrzeje 1000 g wody z 20 stopni C do 80 stopni C w około 2,51 sekundy.