Для розв’язання цієї задачі ми можемо скористатися формулою для обчислення кількості тепла, яку поглине вода:

Q=CmΔT

де C - теплоємність води, m - маса води, ΔT - зміна температури.

Так як чайник має ККД 75%, то ми можемо обчислити кількість тепла, яку виділив чайник:

Qвид​=0.75⋅1000P⋅t​

де P - потужність чайника, t - час роботи.

Потужність чайника можна обчислити за допомогою закону Джоуля-Ленца:

P=RU2​

де U - напруга в мережі, R - опір спіралі.

Таким чином, ми можемо обчислити кількість тепла, яку виділив чайник:

Qвид​=0.75⋅1000RU2⋅t​

Маса води дорівнює m=3 л⋅1000 г/л=3000 г.

Зміна температури дорівнює:

ΔT=CmQвид​​

Підставляємо значення і отримуємо:

ΔT=4200 Дж/кг⋅∘C⋅3 кг0.75⋅1000(110 Ом)(220 В)2⋅60 с​​≈5.7∘C

Отже, температура води збільшилася на близько 5.7 градусів Цельсія.