Измерения с… — Задание 10 Физика 8 Класс №00049582

Нагреватель сидит в воде со льдом. Температура там не меняется, поэтому вся его теплота идёт на таяние: сколько выделилось, столько льда и растаяло. Но сеть не идеальна, и потом посмотрим, как это скажется на результате.

Вопрос 1. Мощность показывает, сколько джоулей выделяется каждую секунду. За $300$ секунд:

$$Q=P\tau=60\cdot300=18\,000\text{ Дж}=18\text{ кДж}$$

Вопрос 2. На плавление одного килограмма льда нужно $\lambda=330\text{ кДж}$. Значит, за нашу теплоту растает такая масса:

$$m=\dfrac{Q}{\lambda}=\dfrac{18}{330}\approx0{,}0545\text{ кг}=54{,}5\text{ г}$$

Вопрос 3. Пять процентов от $60$ Вт — это $3$ Вт, поэтому мощность лежит от $57$ Вт до $63$ Вт. Время лежит от $295$ с до $305$ с. Заметь: мощность и время стоят в формуле $m=\dfrac{P\tau}{\lambda}$ рядом, множителями, а значит, самая большая масса получается, когда оба самые большие:

$$m_{\max}=\dfrac{63\cdot305}{330\,000}=\dfrac{19\,215}{330\,000}\approx0{,}0582\text{ кг}=58{,}2\text{ г}$$

Самая маленькая масса — когда оба самые маленькие:

$$m_{\min}=\dfrac{57\cdot295}{330\,000}=\dfrac{16\,815}{330\,000}\approx0{,}0510\text{ кг}=51\text{ г}$$

Значит, расплавится от $51$ г до $58{,}2$ г льда.

Прикинем ширину для контроля: $5\text{ с}$ из $300\text{ с}$ — это примерно $1{,}7\%$, плюс $5\%$ от мощности, всего около $6{,}7\%$. От $54{,}5$ г это примерно $3{,}6$ г в каждую сторону, как и вышло.