За какое время 3 литра подсолнечного масла нагреется на 45 градусов Цельсия, если в электрической плитке при 220 В протекает ток 15 А. Известно, что 75% энергии теряется в окружающую среду (плотность масла 930 кг/м^3

Переведу объём масла в СИ, т. е. из литров в кубометры: 3 л = 0,003 м³.

Раз 75 % энергии уходит в окружающую среду, то до масла доходит 25 %.

КПД плитки η (25 %) - это отношение количества теплоты Qм, подведённого к маслу, к количеству теплоты, выделяемому плиткой Qп:

η = Qм / Qп

Количество теплоты Qп, выделяемое плиткой, за время t:

Qп = P*t, где

P - мощность плитки, которую можно определить как произведение силы тока I и напряжения U в цепи плитки:

P = U*I

Qп = U*I*t

Количество теплоты Qм, подведённое к маслу, можно выразить как:

Qм = c*m*ΔT, где

c = 1700 Дж / (кг*°C) - удельная теплоёмкость подсолнечного масла;

ΔT = 45 °C - увеличение температуры масла;

m - масса масла, которую можно определить как произведение объёма V масла и его плотности ρ:

m = ρ*V

Qм = c*ρ*V*ΔT

Тогда КПД:

η = c*ρ*V*ΔT / (U*I*t)

Выразим отсюда время t:

t = c*ρ*V*ΔT / (U*I*η)

t = 1700 * 930 * 0,003 * 45 / (220 * 15 * 0,25)

t ≈ 258,7 с.