Для начала найдем количество теплоты, необходимое для нагревания 1 л воды с начальной температурой 20 градусов до кипения.

Q = m c ΔT,
где
Q - количество теплоты,
m = 1000 г - масса 1 л воды,
c = 200 Дж/градус - теплоёмкость воды,
ΔT = 100 градусов - изменение температуры до кипения.

Q = 1000 г 200 Дж/градус 100 градусов = 20000000 Дж = 20 кДж.

Теперь рассчитаем время, необходимое для нагревания воды с использованием каждого из кипятильников, учитывая потери тепла при нагревании в 10%.

а) 300 Вт.
P = 300 Вт = 300 Дж/с.
T = Q / (P (1 - 0.1)) = 20 кДж / (300 Дж/с 0.9) = 20 000 с / 270 = около 74 секунды.

б) 500 Вт.
P = 500 Вт = 500 Дж/с.
T = Q / (P (1 - 0.1)) = 20 кДж / (500 Дж/с 0.9) = 20 000 с / 450 = около 44,4 секунды.

в) 750 Вт.
P = 750 Вт = 750 Дж/с.
T = Q / (P (1 - 0.1)) = 20 кДж / (750 Дж/с 0.9) = 20 000 с / 675 = около 29,6 секунды.

г) 1 кВт.
P = 1 кВт = 1000 Дж/с.
T = Q / (P (1 - 0.1)) = 20 кДж / (1000 Дж/с 0.9) = 20 000 с / 900 = около 22,2 секунды.

Итак, для нагревания 1 л воды до кипения понадобится:
а) 74 секунды с кипятильником мощностью 300 Вт;
б) 44,4 секунды с кипятильником мощностью 500 Вт;
в) 29,6 секунды с кипятильником мощностью 750 Вт;
г) 22,2 секунды с кипятильником мощностью 1 кВт.