Присоединиться

11 класс·высокий уровень

Чему равна средняя мощность теплоотдачи утюга во внешнюю среду за время

Условие

Согласно предположению И. Ньютона, которое он проверил экспериментально, тепловая мощность, отдаваемая нагретым до температуры Т телом в окружающую среду с более низкой температурой Т₀, пропорциональна разности температур тела и среды. Отсюда следует, что скорость охлаждения тела dTdt=k(TT0)\frac{dT}{dt} = - k ( T - T_0 ) Это уравнение можно решать численно, действуя следующим образом. Разобьем время охлаждения тела на одинаковые интервалы Δt,\Delta t, в течение каждого из которых будем считать разность температур T_i−T₀ постоянной. Затем найдем величину ΔTi=k(TiT0)Δt\Delta T_i = –k ( T_i - T_0 ) \Delta t — это изменение температуры тела за интервал времени Δt\Delta t Продолжая такую процедуру, можно определить ход зависимости T(t).Пусть старинный чугунный утюг массой m = 1,8 кг остывает от 200 °С до 100 °С в воздухе с температурой Т₀ = 20 °С. Выберем Δt\Delta t = 3 мин. Удельная теплоемкость чугуна c = 500 Дж/(кг ⁣С),Дж/ ( кг \cdot \!^{\circ}С ) , коэффициент k = 0,05 мин⁻¹. Рассчитайте, чему будет равна температура утюга через 3 мин., 6 мин., 9 мин. и так далее с момента начала остывания до момента достижения конечной температуры.1. Постройте по найденным точкам график зависимости температуры T утюга от времени t. 2. За какое время t₀ утюг остынет от 200 °С до 100 °С? 3. Чему равна средняя мощность теплоотдачи утюга во внешнюю среду за время остывания t₀? Поясните ответы на эти вопросы, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали при решении задачи. Критерии оценивания выполнения задания | Баллы | Приведено полное правильное решение, включающее правильный ответ (в данном случае: п. 3 и п. 4) и исчерпывающие верные рассуждения с прямым указанием наблюдаемых явлений и закономерностей (в данном случае: закон теплопередачи, найденный Ньютоном; количество теплоты, выделяющееся при остывании тела; определение средней мощности). | 3 | Дан правильный ответ, и приведено объяснение, но в решении имеются один или несколько из следующих недостатков. В объяснении не указано или не используется одно из физических явлений, свойств, определений или один из законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. (Утверждение, лежащее в основе объяснения, не подкреплено соответствующим законом, свойством, явлением, определением и т. п.)И (ИЛИ) Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но в них содержится один логический недочет.И (ИЛИ) В решении имеются лишние записи, не входящие в решение (возможно, неверные), которые не отделены от решения (не зачеркнуты; не заключены в скобки, рамку и т. п.).И (ИЛИ) В решении имеется неточность в указании на одно из физических явлений, свойств, определений, законов (формул), необходимых для полного верного объяснения. | 2 | Представлено решение, соответствующее одному из следующих случаев. Дан правильный ответ на вопрос задания, и приведено объяснение, но в нем не указаны два явления или физических закона, необходимых для полного верного объяснения.ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, направленные на получение ответа на вопрос задания, не доведены до конца.ИЛИ Указаны все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеющиеся рассуждения, приводящие к ответу, содержат ошибки.ИЛИ Указаны не все необходимые для объяснения явления и законы, закономерности, но имеются верные рассуждения, направленные на решение задачи. | 1 | Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 балла. | 0 | Максимальный балл | 3 |

Рисунок к задаче

Формат задания

Развёрнутый ответ: короткого ответа здесь нет — оценивается само рассуждение. Разбор откроется после входа.

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Решение. [рисунок]

Осталось ещё 3 шага

  1. Шаг 2

  2. Шаг 3

  3. Шаг 4

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Другие задачи по теме «МКТ — квантовая физика, качественная задача»

Чему равна средняя мощность теплоотдачи утюга во внешнюю среду за время — решение с объяснением | Lom Ai