Дано: m=143 кг

t=20 мин

t1=20°C

t2=100°

C=4200 Дж/кг*°С

найти:N

t

t1 = 20 °С.

t2 = 100 °С.

T1 = 20 мин = 1200 с.

m2 = k * m1/100 %.

k = 20 %.

C = 4200 Дж/кг * °С.

q = 2,3 МДж/кг = 2,3 * 106 Дж/кг.

T2 - ?

Количество теплоты Q1, которое идёт на нагревание воды, выразим по формуле: Q1 = С * m1 * (t2 - t1).

Выразим мощность плитки N: N = Q1 / T1, где T1 - время нагревания воды.

N = С * m1 * (t2 - t1) / T1.

Выразим количество теплоты Q2, которое расходуется на испарение воды: Q2 = q * m2 = q * k * m1/100 %.

Выразим мощность плитки N при испарении воды: N = Q2/T2, где T2 - время испарения воды.

N = q * m2 = q * k * m1/100 % * T2.

С * m1 * (t2 - t1) / T1 = q * k * m1/100 % * T2.

С * (t2 - t1) / T1 = q * k / 100 % * T2.

T2 = q * k * T1/С * (t2 - t1) * 100 %.

T2 = 2,3 * 106 Дж/кг * 20 % * 1200 с/4200 Дж/кг * °С * (100 °С - 20 °С) * 100 % = 1643 с = 27 мин.

Ответ: время, через которое выкипит 20 % воды, составляет T2 = 27 мин.