Лампа в сосуде с водой
3/10В прозрачный сосуд с водой опустили электрическую лампу мощностью \(P = 60\) Вт в прозрачном кожухе и включили. Известно, что вода массой \(m = 600\) г за время \(t = 5\) мин нагрелась на \(\Delta T = 4\) °. Какую долю энергии, излучённой лампой, сосуд пропустил наружу в виде излучения? Массой сосуда и кожуха пренебречь. Удельная теплоёмкость воды \(c = 4{,}2 \cdot 10^3\) \(\text{Дж/(кг·град)}\).
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаСравните энергию, которую лампа выделяет за время \(t\), с энергией, нужной для нагрева воды. Разность — то, что ушло наружу излучением.
Ответ\(\eta = 0{,}44\) (т.е. \(44\) %).
РешениеЗа время \(t\) лампа выделяет количество теплоты \(Q = Pt\). Для нагрева воды нужно количество теплоты \[q = cm\,\Delta T.\] Отсюда находим количество теплоты, которое сосуд пропускает через стенки, \[\Delta q = Q - q = Pt - cm\,\Delta T,\] и долю этой величины от излучённого лампой количества теплоты \[\eta = \frac{Q-q}{Q} = \frac{Pt - cm\,\Delta T}{Pt} = 0{,}44.\]
Похожие задачи
- Лампа в сосуде с водой Росатом 2019/20, 9 кл.
- Энергия солнечного излучения МОШ 2013/14, 7-11 кл.
- Куда положить лёд на сосуд СПбГУ 2017/18, 8–9 кл.