Присоединиться

Физика·Комбинированная расчетная задача·9 класс

Через какое время на этой плитке закипит вода массой 1 кг, налитая в

Условие

Две спирали электроплитки сопротивлением по 10 Ом каждая соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 220 В. Через какое время на этой плитке закипит вода массой 1 кг, налитая в алюминиевую кастрюлю массой 300 г, если их начальная температура составляла 20 °C? Потерями энергии на нагревание окружающего воздуха пренебречь. Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное правильное решение, включающее следующие элементы: 1) верно записано краткое условие задачи; 2) записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом; 3) выполнены необходимые математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу, и представлен ответ. При этом допускается решение «по частям» (с промежуточными вычислениями). | 3 | Правильно записаны необходимые формулы, проведены вычисления, и получен ответ (верный или неверный), но допущена ошибка в записи краткого условия или переводе единиц в СИ. ИЛИ Представлено правильное решение только в общем виде, без каких-либо числовых расчётов. ИЛИ Записаны уравнения и формулы, применение которых необходимо и достаточно для решения задачи выбранным способом, но в математических преобразованиях или вычислениях допущена ошибка. | 2 | Записаны и использованы не все исходные формулы, необходимые для решения задачи. ИЛИ Записаны все исходные формулы, но в одной из них допущена ошибка. | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 | Максимальный балл | 3 |

Ответ

148 с.

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. Чтобы закипела вода на плитке, необходимо нагреть и кастрюлю, и воду до температуры кипения воды. A=Q1+Q2A=Q_1 + Q_2 Q1=m1c1(t2t1);Q2=m2c2(t2t1)Q_1=m_1c_1 ( t_2 - t_1 ) ; Q_2=m_2c_2 ( t_2 - t_1 ) где Q₁ — количество теплоты на нагревание воды, Q₂ — количество теплоты на нагревание кастрюли.Энергию на нагревание дает электроплитка, общее сопротивление которой при последовательном соединении равно Rобщ=2r,R_общ= 2r, и вычислить эту энергию можно по закону Джоуля — Ленца: A=U2Rt=U22rtA= \frac{U^{2}}{R} t= \frac{U^{2}}{2r} t Имеем: U22rt=m1c1(t2t1)+m2c2(t2t1)\frac{U^{2}}{2r} t=m_1c_1 ( t_2 - t_1 ) + m_2c_2 ( t_2 - t_1 ) t=(c1m1+c2m2)(t2t1)2rU2=(9200,3+42001)(10020)2102202148сt= \frac{( c_1m_1 + c_2m_2 ) ( t_2 - t_1 ) 2r}{U^{2}} = \frac{( 920 \cdot 0,3 + 4200 \cdot 1 ) \cdot ( 100 - 20 ) \cdot 2 \cdot 10}{220^{2}} \approx148 с t=(c1m1+c2m2)(t2t1)2rU2=t= \frac{( c_1m_1 + c_2m_2 ) ( t_2 - t_1 ) 2r}{U^{2}} = =(9200,3+42001)(10020)2102202148с= \frac{( 920 \cdot 0,3 + 4200 \cdot 1 ) \cdot ( 100 - 20 ) \cdot 2 \cdot 10}{220^{2}} \approx148 с Ответ: 148 с.

Осталось ещё 1 шаг — откроются после входа:

  • Полный разбор с проверкой ответа
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «Комбинированная расчетная задача»