Начальная температура воды 20 градусов, КПД чайника - 75%, стоимость 1кВТ электроэнергии равна 3.01 рубля. Сколько стоит

t1 = 20°C. 

t2 = 100 °C.

V = 0,5 л = 0,5 *10^-3 м³.

ρ = 1000 кг/м³.

КПД = 75 %.

С = 4200 Дж/кг*°C.

Ц1 = 3,01 руб.

Ц - ?

Запишем формулу для определения КПД: КПД = Ап * 100 % / Аз, где Ап - полезная работа, которая идёт на нагревание воды до температуры кипения, Аз - затраченная работа.

Полезную работу Ап выразим формулой: Ап = C * m * (t2 - t1).

Массу нагретой воды m выразим формулой: m = ρ * V. 

Ап = C * ρ * V * (t2 - t1).

КПД = C * ρ * V * (t2 - t1) * 100 % / Аз.

Аз = C * ρ * V * (t2 - t1) * 100 % / КПД. 

Аз = 4200 Дж/кг*°C * 1000 кг/м³ * 0,5 *10^-3 м³ * (100 °C -  20 °C) * 100 % / 75 % = 224000 Дж.

Nз = Аз/1 час.

Nз = 224000 Дж / 3600 с = 62,2 Вт.

Ц = Nз * Ц1.

Ц = 62,2 * 3,01 /1000 = 0,187 руб.

Ответ: пол литра воды стоит закипятить Ц = 0,187 руб.