Помощь Пети
Школьник Вася проводит дома физический эксперимент, а его младший брат Петя пытается ему помогать. Вася налил в банку \(V = 1\) л воды при температуре \(t_1 = 20\ {}^\circ\)C, поместил в воду кипятильник мощностью \(P = 1\) кВт, включил его и вышел в соседнюю комнату поговорить по телефону с одноклассником. Вернувшись через \(\tau = 5\) мин, он измерил температуру воды в банке, и оказалось, что она равна \(t_2 = 60\ {}^\circ\)C. Выяснилось, что Петя на некоторое время отключал кипятильник, пока Вася разговаривал по телефону. Сколько времени длилась Петина «помощь»? Удельная теплоёмкость воды \(c = 4{,}2\) кДж/(кг\(\cdot {}^\circ\)C), плотность воды \(\rho = 1\) кг/л. Теплоёмкостями банки и кипятильника, а также потерями теплоты пренебречь.
▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
ПодсказкаНайдите, сколько времени кипятильник должен работать, чтобы нагреть воду до \(t_2\), и сравните с \(\tau\).
▶ОтветСкрыть: ответ
Ответ\(\Delta t = 132\) с.
▶РешениеСкрыть: решение
РешениеНа нагревание воды от \(20\ {}^\circ\)C до \(60\ {}^\circ\)C должно уйти время \(\tau_0 = \dfrac{c\rho V(t_2 - t_1)}{P} = 168\) с. Следовательно, Петина «помощь» длилась в течение промежутка времени \(\Delta t = \tau - \tau_0 = \tau - \dfrac{c\rho V(t_2 - t_1)}{P} = 132\) с.
Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.
Похожие задачи
- Потери энергии в нагревателе «Бельчонок» 2021/22, отборочный этап, 8 кл.
- КПД двигателя автомобиля Курчатов 2012/13, отборочный этап, 8 кл.
- Вода в электрочайнике МОШ 2012/13, отборочный этап, 8 кл.
- Электрочайник без потерь Курчатов 2014/15, отборочный этап, 8 кл.
- Потери тепла в чайнике Курчатов 2014/15, отборочный этап, 9 кл.
- Сгорание сосны Курчатов 2016/17, отборочный этап, 8 кл.