Тема . №25 Геометрическая оптика (Расчетная задача высокого уровня сложности)

.05 Электрические цепи с резисторами (Отсутствует в данном номере в ЕГЭ 2026)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №25 геометрическая оптика (расчетная задача высокого уровня сложности)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#84998

В закрытом сосуде постоянного объёма находился воздух при нормальных условиях. Его нагрели электрическим нагревателем, сила тока в котором I =2  A при напряжении U = 100  В. КПД нагревателя равен 13%. Через t= 10  мин. давление в сосуде повысилось до p2 = 4⋅105  Па. Чему равен объём сосуда? В данном процессе удельная теплоёмкость воздуха c= 716  Дж/(кг⋅ К), а его плотность при нормальных условиях ρ= 1,29  кг/м3.  Потерями тепла в окружающую среду пренебречь.

Показать ответ и решение

Так как сосуд закрытый, то процесс нагревания является изохорным, при котором выполняется соотношение:

p2  T2
p1 = T1

Значит: T2 = p2T1
     p1  .
От нагревания воздух получает количество теплоты равное:

Q = cm ΔT

где ΔT = T2− T1 = T1⋅(p2 − p1)
              p1  ; m = ρV  , где V  - объём сосуда.
При прохождении тока через электронагреватель совершается работа:

A = UIτ

где U  - напряжение сети, I  - сила тока, τ  - время нагревания.
При этом КПД нагревателя равно: η = Q-
    A
Объединяя 3 условия выше получаем: η = cρVT1(p2−-p1)
       p1UI τ  . Следовательно, объём сосуда равен:

                           3
V = --ηp1UIτ---= 0,13⋅100⋅10-⋅100-⋅2-⋅103⋅60≈ 0,021 м3
    cρT1(p2− p1)    716⋅1,29⋅273⋅300⋅10
Ответ:

    --ηp1UIτ---        3
V = cρT1(p2− p1) ≈ 0,021 м

Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Приведено полное решение, включающее следующие элементы:

3

I) записаны положения теории и физические законы,

закономерности, применение которых необходимо для решения

задачи выбранным способом (в данном случае: закон Шарля, формуал количества теплоты при нагреве тела, формула связи массы, плотности и объёма, формула работы тока, формула КПД);

II) описаны все вновь вводимые в решении буквенные обозначения

физических величин (за исключением обозначений констант,

указанных в варианте КИМ, обозначений, используемых в условии

задачи, и стандартных обозначений величин, используемых при

написании физических законов);

III) представлены необходимые математические преобразования и

расчёты, приводящие к правильному числовому ответу

(допускается решение «по частям» с промежуточными

вычислениями);

IV) представлен правильный ответ с указанием единиц измерения

искомой величины

Правильно записаны все необходимые положения теории,

2

физические законы, закономерности, и проведены необходимые

преобразования, но имеется один или несколько из следующих

недостатков

Записи, соответствующие пункту II, представлены не в полном

объёме или отсутствуют.

И (ИЛИ)

В решении лишние записи, не входящие в решение (возможно,

неверные), не отделены от решения (не зачёркнуты; не заключены

в скобки, рамку и т.п.).

И (ИЛИ)

В необходимых математических преобразованиях или вычислениях

допущены ошибки, и (или) преобразования/вычисления не

доведены до конца.

И (ИЛИ)

Отсутствует пункт IV, или в нём допущена ошибка

Представлены записи, соответствующие одному из следующих

1

случаев.

Представлены только положения и формулы, выражающие

физические законы, применение которых необходимо для решения

задачи, без каких-либо преобразований с их использованием,

направленных на решение задачи, и ответа.

ИЛИ

В решении отсутствует ОДНА из исходных формул, необходимая

для решения задачи (или утверждение, лежащее в основе решения),

но присутствуют логически верные преобразования с имеющимися

формулами, направленные на решение задачи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из исходных формул, необходимых для решения задачи

(или в утверждении, лежащем в основе решения), допущена

ошибка, но присутствуют логически верные преобразования с

имеющимися формулами, направленные на решение задачи

Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным

0

критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!