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#76921

Имеется два одинаковых электрических нагревателя. При последовательном соединении они нагревают 1 л воды на   ∘
80 С  за 14 мин. Чему равна мощность каждого нагревателя? Потерями энергии пренебречь.

Источники: Банк ФИПИ

Показать ответ и решение

Распишем мощность одного нагревателя:

    U2
P = -R-,

где U  - напряжение на одном нагревателе.
Выразим сопротивление одного нагревателя:

     2
R = U--
    P

Всё тепло, вырабатывающееся нагревателями, идет на нагрев воды:

             U20-
Q = Pобщ⋅τ = Rобщ ⋅τ,

где U0  - общее напряжение участка.
При последовательном соединении сопротивления элементов складываются, значит Rобщ = R + R = 2R  . Также т.к. сопротивление нагревателей одинаковое, то U0 = 2U  .
Значит

              2
Q = Pобщ ⋅τ = U0-⋅τ = 2P ⋅τ
            2R

Выразим мощность:

P = Q-
    2τ

Распишем количество теплоты, которое поглощает вода при нагреве:

Q= cm Δt,

где c  - удельная теплоёмкость воды, m  - масса воды, Δ  - изменение температуры воды.
Распишем массу воды: m = ρ⋅V  , где ρ  - плотность воды,           3
V = 0,001 м  - объём воды.
Подставим полученное выражение в формулу мощности:

    cm Δt   cρV Δt
P = -2τ--= -2τ---

                     ∘
P = 4200⋅1000-⋅0,001⋅80-= 200 Вт
         2 ⋅14 ⋅60
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 мощности силы тока, формула количества теплоты при протекании тока, формула количества теплоты при нагреве тела, сказано как изменится сопротивление/мощность при последовательном соединении, записана формула массы воды через плотность и объём)

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!