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#67991

Две спирали электроплитки сопротивлением по 10 Ом каждая соединены последовательно и включены в сеть. Каково напряжение сети, если вода массой 1 кг закипит на этой плитке через 174 с? Начальная температура воды равна 20∘C  , а КПД процесса равен 80%. (Полезной считается энергия, необходимая для нагревания воды.)

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

При последовательном включении спиралей из сопротивления складываются. Поэтому можно представить их как одну спираль сопротивлением 20 Ом. Количество теплоты, выделяемое такой спиралью можно определить по закону Джоуля-Ленца:

      2
Q1 = U--⋅t
      R

где R = 20  Ом – сопротивление спирали; U  – напряжение в сети; t= 174  c – время протекания тока через спираль.

Рассчитаем количество теплоты, необходимое для нагревания алюминиевого чайника с водой до температуры 100 ∘
 C  , получим:

Q2 = cmΔt

где          Дж
c= 4200кг⋅-∘C-  - удельная теплоемкость воды; m = 1 кг  ; Δt= 80∘C  ;
Т.к. КПД 0,8, то Q2 = 0,8Q1  .
Получаем:

       0,8⋅U2
cm Δt=    R   ⋅t

    ∘ Δt⋅R-⋅c⋅m--
U =   --0,8⋅t---

   ∘ -------------
U =  80-⋅20-⋅4200⋅1 ≈ 220B
        0,8⋅174
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, формула количества теплоты для нагрева тела, формула количества телоты, выделяющегося при протекании электрического тока))

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!