PDF-версии: 
Электрический самовар имеет два нагревателя: первый мощностью 600 Вт, второй мощностью 300 Вт. В самовар налили 5 л воды с температурой 25 °С. Удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг · °C).
1) Какое количество теплоты потребуется, чтобы довести воду до кипения? Ответ дайте в килоджоулях.
2) Через какое время вода закипит, если включён только первый нагреватель? Ответ дайте в секундах.
3) Через какое время закипит вода, если нагреватели включили последовательно? Ответ дайте в секундах.
Напишите полное решение этой задачи.
Решение. 1. Переведём объём в СИ: 5 л = 0,005 м3. Найдём массу воды по формуле
Количество теплоты, которое потребуется для нагревания этой массы воды от 25 °С до 100 °С вычислим по формуле
2. Из формулы тепловой мощности электросамовара 
найдём время закипания воды, если включен только первый нагреватель мощностью 600 Вт:
3. Если включить последовательно два нагревателя, то нужно учесть, что напряжение в сети не изменится, а общее сопротивление равно 
Сопротивление каждого нагревателя можно выразить из формулы мощности 
Тогда общее сопротивление в цепи равно
а общая мощность тока равна
Время, которое потребуется для нагревания воды до кипения при такой мощности равно
Ответ: 1) 1575 кДж; 2) 2625 с; 3) 7875 с.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории, физические законы, закономерности, формулы и т.п. применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (связь потребляемой мощности с силой тока, напряжением, сопротивлением; указание на одинаковость силы тока в проводниках при их последовательном соединении); II) проведены нужные рассуждения, верно осуществлена работа с графиками, схемами, таблицами (при необходимости), сделаны необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями; часть промежуточных вычислений может быть проведена «в уме»; задача может решаться как в общем виде, так и путём проведения вычислений непосредственно с заданными в условии численными значениями); III) представлены правильные ответы на все вопросы задачи с указанием, где это необходимо, единиц измерения искомых величин, даны необходимые объяснения (обоснования) | 3 |
| Приведено полное верное решение (I, II) и дан правильный ответ (III) только для двух пунктов задачи | 2 |
| Приведено полное верное решение (I, II) и дан правильный ответ (III) только для одного пункта задачи | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2 или 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории, физические законы, закономерности, формулы и т.п. применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом (связь потребляемой мощности с силой тока, напряжением, сопротивлением; указание на одинаковость силы тока в проводниках при их последовательном соединении); II) проведены нужные рассуждения, верно осуществлена работа с графиками, схемами, таблицами (при необходимости), сделаны необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями; часть промежуточных вычислений может быть проведена «в уме»; задача может решаться как в общем виде, так и путём проведения вычислений непосредственно с заданными в условии численными значениями); III) представлены правильные ответы на все вопросы задачи с указанием, где это необходимо, единиц измерения искомых величин, даны необходимые объяснения (обоснования) | 3 |
| Приведено полное верное решение (I, II) и дан правильный ответ (III) только для двух пунктов задачи | 2 |
| Приведено полное верное решение (I, II) и дан правильный ответ (III) только для одного пункта задачи | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2 или 3 балла | 0 |
| Максимальный балл | 3 |