Термодинамика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00007608

Задание №22. Комбинированная расчётная задача

Термодинамика + Электричество

№2. Задание 22

ID: 00007608

В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущен электрический нагреватель мощностью 12,5 Вт. На сколько градусов нагреется калориметр с водой за 22 мин, если тепловые потери в окружающую среду составляют 20%?

Удельная теплоемкость воды — 4200 Дж/(кг·°С), алюминия — 920 Дж/(кг·°С).

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

m_1 = 50\ \text{г} = 0{,}05\ \text{кг}

(алюминий,

c_1 = 920\ \text{Дж/(кг}\cdot\text{К)}

)

m_2 = 120\ \text{г} = 0{,}12\ \text{кг}

(вода,

c_2 = 4200\ \text{Дж/(кг}\cdot\text{К)}

)

P = 2{,}5\ \text{Вт}

t = 22\ \text{мин} = 1320\ \text{с}

\eta = 0{,}80

Найти:

\Delta T

⠀

Решение:

Полезная мощность нагрева:

P_{\text{нагр}} = \eta P

Уравнение теплового баланса:

P_{\text{нагр}} \cdot t = (c_1 m_1 + c_2 m_2)\,\Delta T

Откуда:

\Delta T = \frac{\eta P t}{c_1 m_1 + c_2 m_2}

Подставляем:

\Delta T = \frac{0{,}8 \times 2{,}5 \times 1320}{920 \times 0{,}05 + 4200 \times 0{,}12} = \frac{2640}{46 + 504} = \frac{2640}{550}

\boxed{\Delta T = 24\ ^\circ\text{C}}

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Термодинамика + Электричество» (8)