Воспользуемся формулой изменения энтропии при теплообмене (см. , например: А.Г. Чертов, А.А. Воробъев "Задачник по физике")
ΔS' = m₁*c₁*ln (T/T₁) - для металла
ΔS'' = m₂*c₂*ln (T/T₂) - для воды
(Обратим внимание, что при теплообмене Q₁+Q₂ = 0, но при вычислении по формуле речь не идет о разности температур ΔT₁ и ΔT₂, а о логарифмах ОТНОШЕНИЯ температур по шкале Кельвина!)
Можно воспользоваться и формулой: ΔS = ΔS' + ΔS'' = Q*(T₁-T₂)/(T₁*T₂) Опять же это отношение больше нуля (поскольку T₁>T₂).
И, наконец, проще всего сразу воспользоваться одной из формулировок второго начала термодинамики: "Если система совершает НЕОБРАТИМЫЙ процесс, то ее энтропия возрастает". Поскольку у нас процесс НЕОБРАТИМЫЙ - тепло не может передаваться от менее нагретого тела к более нагретому - то и энтропия возрастает.
Q1 = c1*m1*Δt = 880*0,050*24 = 1 056 Дж
На нагревание воды:
Q2 = c2*m2*Δt = 4200*0,120*24 = 12 096 Дж
Суммарное количество теплоты:
Q = Q1 + Q2 = 1 056 + 12 096 ≈ 13 200 Дж
Потери составляют 20%, значит на нагревание затрачено :
Qзат = 1,2*Q = 1,2*13 200 ≈ 15 800 Дж (1)
Работа электронагревателя:
A = N*t = 12,5*t (2)
Приравниваем (2) и (1)
12,5*t = 15 800
t = 15 800 / 12,5 ≈ 1600 с или 1260/60 = 21 минута
ответ: 21 минута