Тема 21. Расчётная задача

21.03 Тепловые явления + Электричество

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела расчётная задача
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#52763

В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 100 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключенная к источнику напряжением 4,5 В. На сколько градусов нагреется калориметр с водой за 10 мин, если потери энергии в окружающую среду составляют 20%? Сопротивление спирали в процессе нагревания считать постоянным.

Источники: Камзеева 2024

Показать ответ и решение

КПД источника равно:

    Q
η = A-⋅100%,

где Q  – количество теплоты, полученное калориметром с водой, A  – работа нагревателя.
Количество теплоты, полученное калориметром с водой равно:

Q = c1m1Δt + c2m2 Δt= (c1m1 + c2m2 )Δt,

где c1  – удельная теплоёмкость алюминия, m1  – масса калориметра, c2  – удельная теплоёмкость воды, m2  – масса воды, Δt  – изменение температуры.
Мощность нагревателя определяется как

    U2-
P =  R ,

Тогда работа по закону Джоуля-Ленца

         2
A = Pt= U--τ,
         R

где τ =600  с – время работ нагревателя.
КПД же равно 100%-20%=80%. Тогда

   (c1m1+-c2m2)Δt
η =      U2-     100%.
         R τ

Отсюда

           ηU2τ                            80% ⋅4,52 В2 ⋅600 с
Δt=  100%-(c1m1-+c2m2)R-= 100%(920 Д-ж/(кг ⋅∘C-)⋅0,05 кг-+4200-Дж/(кг ⋅∘C)⋅0,1-кг)⋅2 Ом-≈ 10,4∘C
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Представлено полное правильное решение, включающее следующие

3

элементы:

1) верно записано краткое условие задачи;

2) записаны уравнения и формулы, применение которых

необходимо и достаточно для решения задачи выбранным

спосбом (в данном решении: формула КПД, закон Джоуля-Ленца, формула количества теплоты, необходимого для нагрева тела на определенную температуру, формула теплоты, полученной калориметром и водой вместе)

Правильно записаны необходимые формулы, проведены

2

вычисления и получен ответ (верный или неверный), но допущена

ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ

ИЛИ

Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-

либо числовых расчётов

ИЛИ

Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо

и достаточно для решения задачи выбранным способом, но

в математических преобразованиях или вычислениях допущена

ошибка

Записано и использовано не менее половины исходных формул,

1

необходимых для решения задачи

ИЛИ

Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена

ошибка

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!