Global EE

Тепловые Явления — Задание 5 Физика 8 Класс №00049154

Задание №5. Комбинированная Задача

Тепловые Явления

№2. Задание 5

ID: 00049154

В электрическом чайнике мощностью $400\text{ Вт}$ можно за $20$ минут вскипятить $1$ литр 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

Чайник тратит одну теплоту, а вода получает другую, поменьше. Считаем обе в джоулях и сравниваем.

Дано: $P=400\text{ Вт}$, $t=20\text{ мин}=1200\text{ с}$, $1$ литр воды, старт $20\ {}^\circ\text{С}$.

Вопрос 1. Ток течёт по нагревателю все $20$ минут и выделяет теплоту по закону Джоуля – Ленца. Она равна работе тока, то есть мощности на время:

$$Q_{\text{н}}=Pt=400\cdot1200=480\,000\text{ Дж}$$

Вопрос 2. Литр воды — это $0{,}001\text{ м}^3$, поэтому $m=\rho V=1000\cdot0{,}001=1$ кг. Кипение начинается при $100\ {}^\circ\text{С}$, значит, вода сдвигается на $80$ градусов. Мощность чайника сюда не входит, важна только сама вода:

$$Q_{\text{в}}=cm\Delta t=4200\cdot1\cdot80=336\,000\text{ Дж}$$

Вопрос 3. Вода получила только часть теплоты нагревателя. Какая это часть, показывает отношение, а умножение на $100\%$ переводит его в проценты:

$$\dfrac{336\,000}{480\,000}\cdot100\%=70\%$$

Проверим себя: $70\%$ от $480\,000$ это $0{,}7\cdot480\,000=336\,000$ Дж. Всё верно.

Ответ

1) 480000 Дж; 2) 336000 Дж; 3) 70 %
Другие задания по теме «Тепловые Явления» (8)