Контрольные задания > ВПР. Физика. 8 класс. Вариант 2. Часть 1 Туристу-лыжнику было лень идти до проруби, поэтому вместо того, чтобы зачерпнуть V=4 л воды из проруби, он насыпал в алюминиевый котелок m = 4 кг сухого снега. Плотность воды р = 1000 кг/м³, удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг. Потерями теплоты можно пренебречь. Снег состоит из мелких кристалликов льда. 1) Определите массу воды, которую туристу нужно было зачерпнуть из проруби. 2) Какое количество теплоты нужно было затратить, чтобы превратить снег в котелке в воду? 3) На сколько дольше туристу пришлось ждать закипания воды, если и вода, и снег имеют начальную температуру 0 °С, а мощность туристической газовой горелки Р = 0,8 кВт? Напишите полное решение этой задачи. Решение:
Вопрос:

ВПР. Физика. 8 класс. Вариант 2. Часть 1 Туристу-лыжнику было лень идти до проруби, поэтому вместо того, чтобы зачерпнуть V=4 л воды из проруби, он насыпал в алюминиевый котелок m = 4 кг сухого снега. Плотность воды р = 1000 кг/м³, удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг. Потерями теплоты можно пренебречь. Снег состоит из мелких кристалликов льда. 1) Определите массу воды, которую туристу нужно было зачерпнуть из проруби. 2) Какое количество теплоты нужно было затратить, чтобы превратить снег в котелке в воду? 3) На сколько дольше туристу пришлось ждать закипания воды, если и вода, и снег имеют начальную температуру 0 °С, а мощность туристической газовой горелки Р = 0,8 кВт? Напишите полное решение этой задачи. Решение:

Смотреть решения всех заданий с листа

Ответ:

Краткое пояснение:

Метод: Решение задачи основано на применении законов сохранения энергии и расчете тепловых процессов (плавление, нагревание).

Пошаговое решение:

  • 1. Масса воды:
    • Объем воды V = 4 л = 0.004 м³ (так как 1 л = 0.001 м³).
    • Плотность воды ρ = 1000 кг/м³.
    • Масса воды (m_воды) вычисляется по формуле: m = ρ ⋅ V.
    • m_воды = 1000 кг/м³ ⋅ 0.004 м³ = 4 кг.
  • 2. Количество теплоты для превращения снега в воду:
    • Масса снега (m_снега) = 4 кг.
    • Удельная теплота плавления льда λ = 330 кДж/кг = 330000 Дж/кг.
    • Количество теплоты (Q) для плавления льда вычисляется по формуле: Q = λ ⋅ m_снега.
    • Q = 330000 Дж/кг ⋅ 4 кг = 1320000 Дж = 1320 кДж.
  • 3. Разница во времени до закипания:
    • Для нагрева 4 кг воды от 0°C до 100°C (температуры кипения) потребуется количество теплоты: Q_нагрев_воды = c ⋅ m_воды ⋅ ΔT, где c — удельная теплоемкость воды (приблизительно 4200 Дж/(кг⋅°C)).
    • Q_нагрев_воды = 4200 Дж/(кг⋅°C) ⋅ 4 кг ⋅ 100°C = 1680000 Дж = 1680 кДж.
    • Общее количество теплоты для получения кипящей воды из снега: Q_общ = Q + Q_нагрев_воды = 1320 кДж + 1680 кДж = 3000 кДж.
    • Мощность горелки P = 0.8 кВт = 800 Вт = 800 Дж/с.
    • Время, необходимое для нагрева и плавления (t_снег): t_снег = Q_общ / P = 3000000 Дж / 800 Дж/с = 3750 с.
    • Время, необходимое для закипания воды (t_вода): t_вода = Q_нагрев_воды / P = 1680000 Дж / 800 Дж/с = 2100 с.
    • Разница во времени: Δt = t_снег - t_вода = 3750 с - 2100 с = 1650 с.
    • Переведем в минуты: 1650 с / 60 с/мин ≈ 27.5 минут.

Ответ:

1) Масса воды: 4 кг.

2) Количество теплоты для превращения снега в воду: 1320 кДж.

3) Туристу пришлось ждать закипания воды на 1650 секунд (или примерно 27.5 минут) дольше.

ГДЗ по фото 📸
Подать жалобу Правообладателю