Global EE

Задание Физика 8 Класс №00051483

Задание №11. Задания из Сборников и Задачников

Тепловые Двигатели и Устройства

№2. Задание без номера

ID: 00051483

Ученица проверяла два термоса одинакового объёма. В каждый она налила по $0{,}5\text{ кг}$ воды при температуре $90\text{ }{}^\circ\text{С}$, закрыла их и каждые три часа измеряла температуру воды. Удельная теплоёмкость воды $4\,200\text{ Дж/(кг}\cdot{}^\circ\text{С)}$. Результаты — в таблице.

Время, ч

Термос 1, ${}^\circ\text{С}$

Термос 2, ${}^\circ\text{С}$

$0$

$90$

$90$

$3$

$84$

$78$

$6$

$78$

$68$

$9$

$73$

$59$

$12$

$68$

$51$

Выберите два верных утверждения по результатам опыта.

1) Чем ниже становится температура воды, тем быстрее она остывает.

2) За первые три часа вода в термосе 2 отдала в $2$ раза больше теплоты, чем вода в термосе 1.

3) Вода в термосе 1 за каждые три часа отдавала одно и то же количество теплоты.

4) За $12$ часов вода в термосе 1 отдала $46{,}2\text{ кДж}$ теплоты.

5) За $12$ часов вода в термосе 2 отдала больше $100\text{ кДж}$ теплоты.

Запишите в ответ номера выбранных утверждений.

Источник: Global_EE

Решение

Термос замедляет теплопередачу, но не останавливает её, и вода в нём понемногу остывает. Масса воды в обоих термосах одинаковая, поэтому отданная теплота $Q = cm\Delta t$ зависит только от того, на сколько градусов вода остыла. Выпишем остывание по промежуткам.

Термос 1: $90 - 84 = 6$, $84 - 78 = 6$, $78 - 73 = 5$, $73 - 68 = 5\text{ }{}^\circ\text{С}$. Термос 2: $90 - 78 = 12$, $78 - 68 = 10$, $68 - 59 = 9$, $59 - 51 = 8\text{ }{}^\circ\text{С}$.

1) Неверно. В обоих термосах за каждые следующие три часа вода остывает на столько же или на меньшее число градусов. Чем ниже температура воды, тем меньше её разница с воздухом комнаты и тем медленнее она остывает.

2) Верно. За первые три часа вода в термосе 2 остыла на $12\text{ }{}^\circ\text{С}$, а в термосе 1 — на $6\text{ }{}^\circ\text{С}$. Массы равны, поэтому и теплоты отдано вдвое больше.

3) Неверно. Сначала вода в термосе 1 остывала на $6\text{ }{}^\circ\text{С}$ за три часа, потом на $5\text{ }{}^\circ\text{С}$. Отданная теплота уменьшилась.

4) Верно. За $12$ часов вода в термосе 1 остыла на $90 - 68 = 22\text{ }{}^\circ\text{С}$:

$$Q_1 = cm\Delta t = 4\,200 \cdot 0{,}5 \cdot 22 = 46\,200\text{ Дж} = 46{,}2\text{ кДж}.$$

5) Неверно. Вода в термосе 2 остыла на $90 - 51 = 39\text{ }{}^\circ\text{С}$:

$$Q_2 = 4\,200 \cdot 0{,}5 \cdot 39 = 81\,900\text{ Дж} = 81{,}9\text{ кДж},$$

а это меньше $100\text{ кДж}$.

Проверим себя сложением промежутков: у термоса 1 $6 + 6 + 5 + 5 = 22\text{ }{}^\circ\text{С}$, у термоса 2 $12 + 10 + 9 + 8 = 39\text{ }{}^\circ\text{С}$ — те же числа, что и разности первого и последнего показаний. Термос 1 сохраняет тепло заметно лучше: за полсуток он потерял почти вдвое меньше теплоты.

Ответ

24
Другие задания по теме «Тепловые Двигатели и Устройства» (8)