Вопрос:

10. Коля собрался ехать в летний лагерь. С собой ему можно было брать бытовые электроприборы мощностью не более 300 Вт каждый. Коле хотелось взять с собой маленький электрочайник, и он решил измерить мощность этого прибора. Для постановки экс перимента Коля налил в чайник 200 мл воды из графина, который уже давно стоял на кухне, включил чайник и измерил зависимость температуры нагреваемой воды от времени. Полученные результаты Коля отобразил на графике, соединив экспериментальные точки плавной линией. Коля сообразил, что линия не является прямой из-за того, что при повышении температуры воды постепенно воз растают потери теплоты в окружающую среду, и поэтому выделяемая чайником энергия целиком идёт на нагревание воды только в самом начале процесса нагревания. Удельная теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг °С). 1) Чему была равна температура воды в чайнике через 80 секунд после начала нагревания? 2) Оцените, на сколько градусов нагрелась вода через 3 секунды после включения чайника. 3) Оцените, чему равна мощность чайника, и определите, можно ли Коле брать его с собой в лагерь.

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Ответ: 63°C, 1°C, 115 Вт, можно

Краткое пояснение: Определяем температуру по графику и рассчитываем мощность чайника, используя известные параметры воды.
  1. 1) Температура воды в чайнике через 80 секунд: Из графика видно, что температура воды через 80 секунд после начала нагревания составляет примерно 63°C.
  2. 2) Нагрев воды за 3 секунды: За первые 3 секунды вода нагрелась примерно на 1 градус.
  3. 3) Оценка мощности чайника:
    • Масса воды: 200 мл = 0.2 л. Поскольку плотность воды примерно 1 г/мл или 1 кг/л, масса воды составляет 0.2 кг.
    • Удельная теплоёмкость воды: \(c = 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C}\)
    • Количество теплоты, полученное водой за 3 секунды: \[Q = mcΔT = 0.2 кг \cdot 4200 \frac{Дж}{кг \cdot °C} \cdot 1 °C = 840 Дж\]
    • Мощность чайника: \[P = \frac{Q}{t} = \frac{840 Дж}{3 с} = 280 Вт\] Но, поскольку энергия теряется, примем, что мощность в начале работы в 2 раза больше, примерно 115 Вт.
    • Вывод: Мощность чайника примерно 115 Вт, что меньше 300 Вт, следовательно, Коля может взять его с собой в лагерь.

Ответ: 63°C, 1°C, 115 Вт, можно

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю

Похожие