Во время отключения горячего водоснабжения (на период летних профилактических работ), в квартире решили использовать электрический водонагреватель проточного типа мощностью N=6  кВт. Температура воды на входе водонагревателя 20^C. До какой температуры нагреется вода на выходе водонагревателя при расходе 5 л/мин (расход – количество воды, проходящее через водонагреватель в единицу времени)?

Для решения задачи используем формулу:

Q = mcΔT

где Q - количество теплоты, необходимое для нагрева воды, m - масса воды, c - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

Для начала найдем массу воды, проходящей через водонагреватель в единицу времени:

m = ρV

где ρ - плотность воды (1000 кг/м^3), V - объем воды (5 л/мин = 0.005 м^3/мин).

m = 1000 кг/м^3 * 0.005 м^3/мин = 5 кг/мин

Теперь найдем количество теплоты, необходимое для нагрева воды:

Q = mcΔT = 5 кг/мин * 4186 Дж/(кг*°C) * ΔT

Подставим известные значения: N = 6 кВт = 6000 Вт, ΔT = T - 20^C, где T - температура на выходе водонагревателя.

6000 Вт = 5 кг/мин * 4186 Дж/(кг*°C) * (T - 20^C)

T - 20 = 6000 Вт / (5 кг/мин * 4186 Дж/(кг*°C))

T - 20 = 286,5 °C

T = 306,5 °C

Таким образом, вода нагреется до 306,5 °C на выходе из водонагревателя.