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#76827

В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущен электрический нагреватель мощностью 12,5 Вт. За какое время калориметр с водой нагреется на 24∘C,  если тепловые потери в окружающую среду составляют 20%?

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Распишем КПД нагревателя:

   A п
η = A-з

Если потери в окружающую среду составляют 20 процентов, то КПД составит 80 процентов.
За полезную работу примем ту энергию, которая идет на нагрев воды и калориметра:

Aп = Q1+ Q2,

где Q1  - количество теплоты, нужное на нагрев воды, Q2  - количество теплоты, нужное на нагрев калориметра. Распишем:

Q = c m Δt
 1   1 1

Q  = cm  Δt;
  2   2 2

где c1  , c2  - удельные теплоёмкости воды и алюминия соответственно, m1  , m2  - массы воды и калориметра соответственно, Δt  - изменение температуры калориметра и воды.
За затраченную работу примем ту энергию, которую выделил электронагреватель, выразим её через мощность:

Aз = Pτ

Подставим всё в формулу КПД:

   c1m1Δt + c2m2Δt
η =------P-τ------

Выразим нужжное нам время:

τ = c1m1Δt-+-c2m2-Δt
         P η

    4200⋅0,120⋅24+-920⋅0,05-⋅24-
τ =         12,5⋅0,8         = 1320 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, формула полезной и затраченной работы, формула количества теплоты при нагреве тела, формула связи работы и мощности 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!