Quanto tempo impiega un bollitore elettrico da 1 kiloWatt per riscaldare 1000 g di acqua da 20°C a 80°C?

- Potenza del bollitore elettrico, $P =1 \text{ kW} =1000 \text{ W}$

- Massa d'acqua, $m =1000 \text{ gm} =1 \text{ kg}$

- Temperatura iniziale dell'acqua, $T_i =20°\text{C}$

- Temperatura finale dell'acqua, $T_f =80°\text{C}$

- Capacità termica specifica dell'acqua, $c_w =4,18 \text{ J/g}°\text{C}$

Per trovare:

- Tempo impiegato per riscaldare l'acqua, $t$

L'energia necessaria per innalzare la temperatura dell'acqua da $T_i$ a $T_f$ è data da:

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

Sostituendo i valori dati, otteniamo:

$$Q =(1 \text{ kg})(4.18 \text{ J/g}°\text{C})(80°\text{C} - 20°\text{C})$$

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

La potenza del bollitore elettrico è la velocità con cui può fornire energia. Quindi il tempo impiegato per riscaldare l’acqua può essere calcolato come:

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

Sostituendo i valori di $Q$ e $P$, otteniamo:

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

$$t \circa 2.51 \text{ s}$$

Pertanto, il bollitore elettrico da 1 kiloWatt impiegherà circa 2,51 secondi per riscaldare 1000 g di acqua da 20 gradi C a 80 gradi C.