Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049202

Плита одна, вода одна, кипеть обеим порциям при одной температуре. Разница только в том, сколько воды надо нагреть.

Теплоту на нагревание считают по формуле:

$$Q=cm\Delta t$$

Здесь $c$ — удельная теплоёмкость воды, $m$ — масса, $\Delta t$ — на сколько градусов нагрели. Вода одна и та же, значит, $c$ совпадает. Если вода стояла в одной комнате, совпадает и $\Delta t$. Остаётся масса: чем больше воды, тем больше теплоты нужно.

Плита отдаёт посуде теплоту порциями, примерно по одной и той же порции в минуту. Нужно меньше теплоты — значит, и времени надо меньше.

Посмотрим на числах. Пусть в кружке $0{,}5$ кг воды, в чайнике $3$ кг (это наш пример), вода нагревается на $80$ °С, а $c=4200$ Дж/(кг·°С). Для кружки:

$$Q_1=4200\cdot 0{,}5\cdot 80=168\,000\text{ Дж}$$

Для чайника:

$$Q_2=4200\cdot 3\cdot 80=1\,008\,000\text{ Дж}$$

Чайнику нужно в $6$ раз больше теплоты. Проверим себя честной оговоркой: широкое дно чайника забирает от плиты немного больше, чем маленькое дно кружки, поэтому по времени разница бывает и меньше, чем в $6$ раз. Но кружка всё равно закипает раньше.