Количество… — Задание Физика 8 Класс №00049332

Плитка одна и та же, а поставить на неё можно разное. Сравним, сколько теплоты нужно кружке и сколько кастрюле.

Теплоту на нагрев считают по формуле:

$$Q=cm\Delta t$$

Здесь $c$ — удельная теплоёмкость, то есть сколько джоулей нужно одному килограмму, чтобы нагреться на один градус. $m$ — масса, $\Delta t$ — на сколько градусов нагрели.

До кипения обеим порциям подниматься примерно одинаково, а масса отличается во много раз. В условии не сказано, сколько именно жидкости налито, поэтому возьмём условный пример: в кружке $0{,}25$ кг молока, в кастрюле $4$ кг такого же молока, нагрев на $80$ °С, $c=3900$ Дж/(кг·°С).

Кружке нужно:

$$Q_1=3900\cdot 0{,}25\cdot 80=78\,000\text{ Дж}$$

Кастрюле нужно:

$$Q_2=3900\cdot 4\cdot 80=1\,248\,000\text{ Дж}$$

Разница в $16$ раз. А плитка за минуту отдаёт посуде примерно одну и ту же порцию теплоты, поэтому меньшую сумму она наберёт быстрее.

Теперь контрпример: нальём в большую кастрюлю всего одну кружку молока. Теперь жидкости столько же, и разница почти исчезнет. Кастрюля будет даже чуть медленнее, потому что её тяжёлый металл тоже надо прогреть. Значит, дело именно в массе, а не в форме посуды.