Le chauffe-eau électrique

1. Système : l'eau du ballon, $m=150\mathrm{kg}$, phase condensée incompressible et indilatable. $\Delta U=mc\Delta T=150\times 4,18\times 10^3\times 45\approx \boxed{2.82\times 10^7\mathrm{J}}$, soit $\approx 7.8\mathrm{kWh}$ ($1\mathrm{kWh}=3.6\times 10^6\mathrm{J}$).

2. Toute l'énergie électrique servant à chauffer l'eau, $t=\frac{\Delta U}{\mathcal{P}}=\frac{2,82\times 10^7}{2400}\approx 1.18\times 10^4\mathrm{s}\approx 3.3\mathrm{h}$ : c'est pourquoi on chauffe la nuit.

3. On a négligé les pertes thermiques : le ballon, plus chaud que la pièce, lui cède de l'énergie pendant et après la chauffe. La consommation réelle est plus élevée, d'où l'importance de l'isolation du ballon.