Для расчета времени нагревания используем уравнение теплопередачи:

Q = m c ΔT

где:
Q - количество переданной теплоты (джоул),
m - масса воды (кг),
c - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг*°C),
ΔT - изменение температуры (°C).

Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания 3 л воды от 18°C до температуры кипения. Плотность воды при данной температуре примем за 1000 кг/м³:

m = V * ρ = 3 кг

ΔT = 100°C - 18°C = 82°С

Q = 3 кг 4186 Дж/кг°C * 82°С = 1026840 Дж

Теперь найдем мощность, необходимую для нагревания воды за время t:

P = Q / t

Мощность электрочайника равна 800 Вт, а КПД 87% (или 0,87):

800 Вт = 1026840 Дж / t

t = 1026840 Дж / 800 Вт = 1283,55 сек

Таким образом, время нагревания воды составит около 1283,55 секунд или около 21,39 минуты.