Câu hỏi:

Đổi: 650 g = 0,65 kg; 40 phút = 2400 s; 400 g = 0,4 kg.
Nhiệt lượng cần để đun nóng ấm nhôm từ 23 °C lên 100 °C là:
$Q_1 = m_1c_1(t_2 - t_1) = 0,65 * 880 * (100 - 23) = 43756 J$
Nhiệt lượng cần để đun nóng nước từ 23 °C lên 100 °C là:
$Q_2 = m_2c_2(t_2 - t_1) = 2 * 4200 * (100 - 23) = 646800 J$
Nhiệt lượng cần để hóa hơi 400 g nước ở 100 °C là:
$Q_3 = m_3L = 0,4 * 2,3.10^6 = 920000 J$
Tổng nhiệt lượng cần thiết là:
$Q = Q_1 + Q_2 + Q_3 = 43756 + 646800 + 920000 = 1610556 J$
Nhiệt lượng do bếp điện cung cấp là:
$Q_{tp} = \frac{Q}{H} = \frac{1610556}{0,8} = 2013195 J$
Công suất của bếp điện là:
$P = \frac{Q_{tp}}{t} = \frac{2013195}{2400} = 838,83 W$
Tuy nhiên, đây là công suất có ích. Đề yêu cầu tính công suất toàn phần của bếp. Ta có $H = \frac{P_{ci}}{P_{tp}}$
$P_{tp} = \frac{P_{ci}}{H}$. Vì 80% nhiệt lượng do bếp điện cung cấp được dùng vào việc đun nóng ấm nước, ta có $P_{ci} = 0.8P_{tp}$
$P_{tp} = \frac{Q_{tp}}{t} = \frac{2013195}{2400} \approx 839W$
Vì có vẻ như các đáp án bị sai lệch so với kết quả tính toán. Ta tính lại theo cách khác:
Công có ích: $A_i = Q = 1610556 J$
Thời gian $t = 40 * 60 = 2400 s$
$P_i = \frac{A_i}{t} = \frac{1610556}{2400} = 671.065 W$
Vì hiệu suất là 80%: $H = 0.8$
$P_{tp} = \frac{P_i}{H} = \frac{671.065}{0.8} = 838.83 W$
Nếu đề hỏi nhiệt lượng bếp tỏa ra thì ta mới dùng $Q_{tp}$, còn đề hỏi công suất bếp thì ta dùng công suất có ích rồi chia cho hiệu suất.
Các đáp án đều không đúng. Tuy nhiên, nếu giả sử đề hỏi nhiệt lượng bếp điện tỏa ra trong 40 phút thì:
$Q = Pt = 1500 * 2400 = 3600000 J = 3.6 * 10^6 J $
Nếu chọn đáp án gần đúng nhất theo tính toán ban đầu, thì chọn đáp án 1500 W.