Тепловые Явления — Задание 5 Физика 8 Класс №00049153
Тепловые Явления
№2. Задание 5
ID: 00049153
В электрическом чайнике мощностью $2000\text{ Вт}$ можно за $20$ минут вскипятить $2$ литра воды, имеющей начальную температуру $20\ {}^\circ\text{С}$. Плотность воды равна $1000\text{ кг/м}^3$, её удельная теплоёмкость $c=4200\text{ Дж/(кг}\cdot{}^\circ\text{С)}$.
1) Какое количество теплоты выделяется нагревателем за счёт протекания через него электрического тока при кипячении данной порции воды?
2) Какое количество теплоты нужно передать данной порции воды для того, чтобы она закипела?
3) Какая часть теплоты, выделяющейся нагревателем, тратится на нагрев воды? Ответ приведите в процентах.
Напишите полное решение этой задачи.
Источник: ВПР 2026
Решение
В чайнике две разные теплоты. Одну выдал нагреватель, потому что по нему шёл ток, другую реально получила вода. Сравним их и увидим, насколько чайник хорошо работает.
Вопрос 1. Мощность $2000\text{ Вт}$ означает $2000$ джоулей каждую секунду. Время переводим: $20$ минут — это $1200$ секунд. Вся теплота нагревателя по закону Джоуля – Ленца равна работе тока:
$$Q_{\text{н}}=Pt=2000\cdot1200=2\,400\,000\text{ Дж}=2400\text{ кДж}$$
Вопрос 2. Теперь смотрим на воду. Масса двух литров: $m=\rho V=1000\cdot0{,}002=2$ кг. Вода кипит при $100\ {}^\circ\text{С}$, поэтому сдвиг $100-20=80\ {}^\circ\text{С}$:
$$Q_{\text{в}}=cm\Delta t=4200\cdot2\cdot80=672\,000\text{ Дж}=672\text{ кДж}$$
Вопрос 3. Часть — это то, что досталось воде, а целое — всё, что выделил нагреватель. Находим долю и переводим в проценты:
$$\dfrac{Q_{\text{в}}}{Q_{\text{н}}}\cdot100\%=\dfrac{672}{2400}\cdot100\%=28\%$$
Остальная теплота ушла мимо нагрева воды: это греется сам чайник и окружающий воздух.
Проверим себя: $28\%$ от $2400$ кДж это $0{,}28\cdot2400=672$ кДж. Сошлось, и доля меньше $100\%$, как и должно быть.
Ответ
Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)
- Задание 5 №00049154 — В электрическом чайнике мощностью 400Вт можно за 20 минут вскипятить 1 литр…
- Задание 5 №00049152 — Для того, чтобы остудить чай, температура которого была 95 в степени ° С, Маша…
- Задание 5 №00049151 — В чайник налили 3л холодной воды при температуре 20 в степени ° С и поставили…
- Задание 5 №00049150 — Для того, чтобы остудить чай, температура которого была 100 в степени ° С, Маша…
- Задание 5 №00049149 — Молодая мама в период отключения горячей воды решила искупать своего малыша в…
- Задание 5 №00049148 — Молодая мама в период отключения горячей воды решила искупать своего малыша в…
- Задание 5 №00049147 — В жаркий день для охлаждения яблочного сока массой m индекс с равно 250г,…
- Задание 5 №00049146 — При изготовлении льда в морозильной камере домашнего холодильника потребовалось…