Сначала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания 4,5 кг воды от 23°C до 100°C. Для этого воспользуемся формулой:

Q = mcΔT

где:
Q - количество теплоты,
m - масса воды,
c - удельная теплоёмкость воды (4,186 Дж/(г·°C)),
ΔT - изменение температуры.

m = 4,5 кг = 4500 г

ΔT = 100°C - 23°C = 77°C

Q = 4500 г 4,186 Дж/(г·°C) 77°C = 1555790 Дж

Теперь найдем мощность нагревателя в кВт:

1 кВт = 1000 Вт

0,5 кВт * 1000 = 500 Вт

Теперь мы можем определить КПД нагревателя:

КПД = (полезная мощность / затраченная мощность) * 100%

полезная мощность = количество теплоты = 1555790 Дж

затраченная мощность = 500 Вт * 3600 с (1 час = 3600 с) = 1800000 Дж/ч

КПД = (1555790 Дж / 1800000 Дж) * 100% ≈ 86,4%

КПД нагревателя составляет около 86,4%.