В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущен электрический нагреватель мощностью 12,5 Вт. За какое время калориметр с водой нагреется на 24 в степени ° C, если тепловые потери в окружающую среду составляют 20%? Удельная теплоёмкость алюминия c индекс ал равно 920 Дж/(кг·°C), воды c индекс в равно 4200 Дж/(кг·°C).

Термодинамика +… — Задание 22 ОГЭ по физике №00018611

Задание №22. Комбинированная расчётная задача

Термодинамика + Электричество

№2. Задание 22

ID: 00018611

В алюминиевый калориметр массой $$50$$ г налито $$120$$ г воды и опущен электрический нагреватель мощностью $$12{,}5$$ Вт. За какое время калориметр с водой нагреется на $24\ ^\circ$ C, если тепловые потери в окружающую среду составляют 20%? Удельная теплоёмкость алюминия $c_{\text{ал}} = 920$ Дж/(кг·°C), воды $c_{\text{в}} = 4200$ Дж/(кг·°C).

Источник: ФИПИ

Решение

Идея

Нагреватель отдаёт энергию, но 20% улетает в окружающую среду, значит на нагрев идёт только 80% его мощности. Нужное тепло — это нагрев и алюминия, и воды.

Сколько тепла нужно

$Q = (c_{\text{ал}}m_{\text{ал}} + c_{\text{в}}m_{\text{в}})\Delta t = (920\cdot0{,}05 + 4200\cdot0{,}12)\cdot24 = (46+504)\cdot24 = 13200$ Дж.

Полезная мощность и время

На нагрев идёт $P_{\text{пол}} = 0{,}8\cdot12{,}5 = 10$ Вт. Тогда $t = \dfrac{Q}{P_{\text{пол}}} = \dfrac{13200}{10} = 1320$ с (22 минуты).

Ответ: 1320 с

Ответ

1320 с

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