a) Để đun sôi 21 nước từ nhiệt độ 20°C, ta cần cung cấp nhiệt lượng bằng với lượng nhiệt cần thiết để làm nóng nước từ 20°C đến 100°C và lượng nhiệt cần thiết để biến nước từ trạng thái lỏng thành hơi. Ta có:

• Lượng nhiệt cần thiết để làm nóng nước: Q1 = m * C * ΔT
  Trong đó:
  • m là khối lượng của nước: 21 kg
  • C là nhiệt dung riêng của nước: 4200 J/kg.K
  • ΔT là sự thay đổi nhiệt độ của nước: ΔT = 100 - 20 = 80°C
• Lượng nhiệt cần thiết để biến nước từ trạng thái lỏng thành hơi: Q2 = m * L
  Trong đó:
  • L là nhiệt độ hóa hơi của nước: 2260 kJ/kg (ở áp suất không đổi)

Vậy tổng lượng nhiệt cần thiết để đun sôi 21 nước là:

Q = Q1 + Q2 = m * C * ΔT + m * L = 21 * 4200 * 80 + 21 * 2260 = 2 963 400 J

b) Hiệu suất của bếp là 80%, tức là chỉ có 80% năng lượng được sử dụng để đun sôi nước, phần còn lại bị tỏa ra môi trường. Vậy lượng nhiệt lượng mà bếp đã tỏa ra là:

Q_loss = (1 - 0.8) * Q = 0.2 * 2 963 400 = 592 680 J

Vậy nhiệt lượng mà bếp đã tỏa ra là 592 680 J.