Коля собрался ехать в летний лагерь. С собой ему можно было брать бытовые электроприборы мощностью не более 300 Вт каждый. Коле хотелось взять с собой маленький электрочайник, и он решил измерить мощность этого прибора. Для постановки эксперимента Коля налил в чайник 200 мл воды из графина, который уже давно стоял на кухне, включил чайник и измерил зависимость температуры нагреваемой воды от времени. Полученные результаты Коля отобразил на графике, соединив экспериментальные точки плавной линией. Коля сообразил, что линия не является прямой из-за того, что при повышении температуры воды постепенно возрастают потери теплоты в окружающую среду, и поэтому выделяемая чайником энергия целиком идёт на нагревание воды только в самом начале процесса нагревания. Удельная теплоёмкость воды равна 4200 Дж/(кг · °C).
1) Чему была равна температура воды в чайнике через 80 секунд после начала нагревания?
2) Оцените, на сколько градусов нагрелась вода через 3 секунды после включения чайника.
3) Оцените, чему равна мощность чайника, и определите, можно ли Коле брать его с собой в лагерь.
1) По графику определяем, что через 80 секунд после начала нагревания вода в чайнике имела температуру +62,5 °C.
2) Запишем уравнение теплового баланса при отсутствии потерь теплоты для нагревания воды массой m на ΔT градусов: где P — мощность чайника. Видно, что при отсутствии теплопотерь зависимость T(t) действительно должна быть линейной. Это приближённо справедливо для начального участка графика. Проведём прямую линию через первую и третью точки графика. Для них
то есть за первые три секунды вода нагревается примерно на 1,65 °C (допускается отклонение от этого значения на 0,2 °C).
3) Мощность кипятильника равна
(допускается отклонение от этого значения на 50 Вт). Так как то брать этот чайник в лагерь нельзя.
Ответ: 1) +62,5 °C (допускается ±1 °C); 2) ≈ 1,65 °C (допускается ±0,2 °C); 3) ≈ 460 Вт (допускается ±50 Вт), нельзя.
-------------
Дублирует задание № 1579.Спрятать критерии

