Измерения с… — Задание 10 Физика 8 Класс №00049579

Вода уже кипит, поэтому греть её не нужно: теплота могла бы вся уходить в пар. Но часть теряется в стенках сосуда и в воздухе. Узнаем, какая доля дошла до пара, а потом подумаем, насколько этой доле можно верить, если приборы неточны.

Вопрос 1. Мощность — это теплота за секунду, поэтому умножаем её на время:

$$Q=P\tau=50\cdot500=25\,000\text{ Дж}=25\text{ кДж}$$

Вопрос 2. На испарение одного килограмма нужно $L=2{,}3\text{ МДж}=2\,300\,000\text{ Дж}$, а испарилось $2{,}3\text{ г}=0{,}0023\text{ кг}$. Теплота на пар:

$$Q_{\text{п}}=Lm=2\,300\,000\cdot0{,}0023=5290\text{ Дж}$$

Делим её на всю теплоту нагревателя:

$$\alpha=\dfrac{Q_{\text{п}}}{Q}=\dfrac{5290}{25\,000}=0{,}2116\approx21{,}2\%$$

Вопрос 3. Теперь две величины известны неточно. Масса пара лежит от $2{,}2$ г до $2{,}4$ г. Три процента от $50$ Вт — это $1{,}5$ Вт, значит, мощность лежит от $48{,}5$ Вт до $51{,}5$ Вт. Смотри, где они стоят в дроби: масса наверху, мощность внизу.

Дробь самая большая при большом верхе и маленьком низе:

$$\alpha_{\max}=\dfrac{2\,300\,000\cdot0{,}0024}{48{,}5\cdot500}=\dfrac{5520}{24\,250}\approx22{,}8\%$$

Самая маленькая — наоборот:

$$\alpha_{\min}=\dfrac{2\,300\,000\cdot0{,}0022}{51{,}5\cdot500}=\dfrac{5060}{25\,750}\approx19{,}7\%$$

Доля лежит от $19{,}7\%$ до $22{,}8\%$.

Проверим себя: значение $21{,}2\%$ лежит внутри. Прикинем и ширину: масса неточна примерно на $0{,}1:2{,}3\approx4\%$, мощность на $3\%$, вместе около $7\%$. Семь процентов от $21{,}2$ — это примерно $1{,}5$, и края как раз отстоят от него примерно на $1{,}5$.