Для рассчета времени нагрева используем формулу:

Q = m c ΔT,

где Q - количество теплоты, необходимое для нагрева 1 кг воды на ΔT (разница температур),
m - масса воды (1 кг),
c - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/(кг°C)),
ΔT - разница температур (от 20°C до 100°C = 80°C).

Сначала вычислим количество теплоты:

Q = 1 кг 4186 Дж/(кг°C) 80°C = 334880 Дж.

Теперь найдем время нагрева:

P = Q / t,

где P - мощность электрического чайника (500 Вт) * КПД 75% = 375 Вт = 375 Дж/с,
t - время нагрева.

Теперь подставляем все значения в уравнение:

375 Вт = 334880 Дж / t,

t = 334880 Дж / 375 Вт ≈ 893 секунды ≈ 15 минут.

Таким образом, для нагревания 1 кг воды от 20°C до кипения в электрическом чайнике мощностью 500 Вт и КПД 75% потребуется примерно 15 минут.