№30774

Экзамены с этой задачей:

Предмет и тема: Физика, Молекулярная физика и термодинамика, Термодинамика, измерение количества теплоты,

Задача в следующих классах: 8 класс

Сложность задачи : 3

Задача встречается в следующей книге: Кирик генденштейн 8 класс

Условие

Электрический кипятильник мощностью 350 Вт не может нагреть воду массой 600 г до кипения. Убедившись в этом, его выключают. Оцените, на сколько понизится температура воды через 15 с после выключения кипятильника. Ответ дать в градусах Цельсия и округлить до целых.

Ответ

NaN

Решение № 30763:

Решение. Обозначим массы шарика и воды соответственно \(m\) и \(m_{в}\), а удельные теплоемкости \(c\) и \c_{в}\), температуру после переноса \(N\) шариков \(t_{N}\). Температура кипятка \(t_{0}=100^{\circ}C\). Согласно уравнению теплового баланса \(c_{в}m_{в}\left ( t_{N}-t_{в} \right )=Ncm\left ( t_{0}-t_{N} \right )\). Если \(N=1\), получим \(c_{в}m_{в}\left ( t_{1}-t_{в} \right )=cm\left ( t_{0}-t_{1} \right )\). Подетавив в это уравнение числовые значения известных величин, получим \(c_{в}m_{в}=3cm\). Тогда при любом \(N\) справедливо уравнение\(3\left ( t_{N}-t_{в} \right )=N\left ( t_{0}-t_{N} \right )\). Отсюда \(t_{N}=\frac{Nt_{0}+3t_{в}}{N+3}\). После переноса второго и третьего шариков температура в калориметре будет соответственно 52 и \(60^{\circ}C\). Подставив значение \(t_{N}=90^{\circ}C\), получим \(N=21\).