КПД=Qп / Qз ( Qп - полезное количество теплоты ( на нагревание воды) , Qз - затраченное кол. теплоты (выделенное чайником)) . Qп=c*m*( t2 - t1). ( c - удельная теплоемкость воды=4200Дж/кг*град, m - масса=1кг, t1 -начальная температура воды=20град, t2 - конечная температура=100град. ) Qз=Р*t ( P -мощность чайника=
=500Вт ( в системе СИ, t - время) . Подставим и выразим время:
КПД=(c*m*(t2 - t1) / P*t, t=(c*m*( t2 - t1)) / P*КПД . ( КПД=0,75).
t = ( 4200*1*( 100 - 20)) / 500*0,75=896c.
t =896c (примерно 15мин).
E=kq/r²=9e9*0.6e-9/0.04²=3375 Н/Кл