Экспериментатор Глюк решил попить чайку и спешно изобрёл чайник с пренебрежимо малой теплоёмкостью. Залив в него m = 2000 г воды при температуре t0 = 20 ∘C, учёный включил прибор и стал ждать закипания. Однако прибор повёл себя странно, что можно заметить, изучив график зависимости подводимой им мощности от времени. Удельная теплоёмкость воды c = 4200 Дж/(кг ∘C).
Определите максимальную мощность глюковского нагревателя. Ответ выразите в ваттах, округлите до целых.
Определите количество теплоты, подведённое за первые 4 минуты работы прибора. Ответ выразите в килоджоулях, округлите до целых.
Определите количество теплоты, подведённое за всё время работы прибора. Ответ выразите в килоджоулях, округлите до целых.
Определите температуру, до которой удалось нагреть воду. Ответ выразите в градусах Цельсия, округлите до целых.
Определите массу воды, которую чайник успел бы нагреть до кипения (100 ∘C). Ответ выразите в граммах, округлите до целых.
1 Ответ
Решение:
После включения мощность чайника равнялась 1 000 ватт, а на 9-й минуте упала до 0.
Ответ: 0
N=Q/t, Q = 1 000 * 4.
Q = 4 000 Дж = 4 кДж.
Ответ: 4 кДж
За 4 минуты мощность падает с 1 000 ватт до 0
1000/ 4 = 250 ватт * 4 м = 1 000 дж или 1 кДж + 4 кДж, полученные в первые 5 минут = 5 кДж
Ответ: 5 кДж всего
Средняя мощность 1000 — 250 = 750 ватт
Q = 750 * 9 = 6750 дж = 7 кДж.
Q=cm(t2-t1)
t2-t1=Q/cm
x — 20 = 7 000 / 4200 * 2 кг
x — 20 = 1.2; x = 20 + 1.2 = 21 градус
Ответ: 21 градус
5. (2 * 100)/21 = 1 г воды
Ответ: 1 г воды