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(T−T0)\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(Ti−T0)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.

Рисунок к задаче

Формат задания

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

Решение по шагам

  1. Как рассуждать

    Разбор задачи целиком открывается после входа.

Осталось ещё 3 шага

  1. Согласно условию задачи, в течение первых…

  2. | Продолжим расчет, занося результаты в…

  3. Строим график T(t). Таким образом, утюг остыл…

Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

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