1. Отметьте правильный ответ: А) 20 минут Б) 30 минут В) 15 минут Г) 40 минут 2. Определите мощность синего чайника, если потери теплоты в обоих случаях можно пренебречь (чайники с термоизоляцией корпуса в настоящее время довольно широко распространены). Ответ: ______ Вт.

Решение:

1. Определение времени работы по графику:

По графику видно, что температура достигает 100°C (или точки кипения) примерно через 20 минут. На графике ось абсцисс (горизонтальная) обозначена как 'т, мин', что означает время в минутах. Точка на графике, соответствующая концу процесса, находится на вертикали, соответствующей отметке '20' на оси времени.

2. Расчет мощности синего чайника:

• Дано:




• Мощность белого чайника: $$P_{белый} = 1200$$ Вт


• Время закипания белого чайника: $$t_{белый} = 4$$ мин


• Время закипания синего чайника: $$t_{синий} = 8$$ мин


• Количество воды одинаковое.


• Потери теплоты пренебрежимо малы.




• Найти:




• Мощность синего чайника: $$P_{синий}$$

Обоснование:

Количество теплоты ($$Q$$), необходимое для нагрева воды до кипения, можно рассчитать по формуле:

\[ Q = c × m × ÐT \]

где $$c$$ — удельная теплоемкость воды, $$m$$ — масса воды, $$ÐT$$ — изменение температуры. Поскольку масса воды и изменение температуры одинаковы для обоих чайников, количество теплоты, необходимое для закипания, также одинаково.

Работа, совершаемая чайником, равна количеству теплоты, затраченной на нагрев воды. Работа ($$A$$) равна мощности ($$P$$), умноженной на время ($$t$$):

\[ A = P × t \]

Поскольку $$A = Q$$, то $$P × t = Q$$.

Для белого чайника:

\[ Q = P_{белый} × t_{белый} = 1200 \text{ Вт} × 4 \text{ мин} \]

Так как количество теплоты одинаково для обоих чайников, мы можем приравнять:

\[ P_{белый} × t_{белый} = P_{синий} × t_{синий} \]

Теперь найдем мощность синего чайника:

\[ P_{синий} = ÐP_{белый} × \frac{t_{белый}}{t_{синий}} \]

\[ P_{синий} = 1200 \text{ Вт} × \frac{4 \text{ мин}}{8 \text{ мин}} \]

\[ P_{синий} = 1200 \text{ Вт} × \frac{1}{2} \]

\[ P_{синий} = 600 \text{ Вт} \]

Ответы:

1. Отметьте правильный ответ:

А) 20 минут

2. Определите мощность синего чайника, если потери теплоты в обоих случаях можно пренебречь (чайники с термоизоляцией корпуса в настоящее время довольно широко распространены).

Ответ: 600 Вт.