Задание OGEPHYSA85FCD: Закон сохранения энергии в тепловых процессах. Уравнение теплового баланса:

Мощность нагревателя P = 500 Вт, длительность τ = 35 мин = 2100 с, КПД η = 64% = 0,64. Вода нагревается от 20 до 100 °C. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж·кг⁻¹·°C⁻¹. Испарять воду не требуется, поэтому учитываем только изменение температуры.
Перепад температуры Δt = t₂ − t₁.
Δt = 100 °C − 20 °C = 80 °C.
Затраченная энергия A = Pτ. Полезная энергия Q = ηA = ηPτ. Для воды Q = cmΔt, поэтому закон сохранения энергии с учётом потерь даёт
cmΔt = ηPτ.
Выражаем массу:
m = ηPτcΔt.
m = 0,64 · 500 · 21004200 · 80 кг = 2 кг.
Проверка: нагрев 2 кг воды требует 4200 · 2 · 80 = 672000 Дж. Работа нагревателя равна 500 · 2100 = 1050000 Дж; 64% этой энергии — 672000 Дж. КПД уже переведён в долю единицы, поэтому второй раз делить результат на 100 нельзя. Ответ: 2 кг.