1. Главная
  2. Библиотека
  3. Физика
  4. Нагреватель мощностью P = 50 Вт погружён в воду, налиту...
Разбор задачи

Нагреватель мощностью P = 50 Вт погружён в воду, налитую в калориметр. Масса воды в калориметре равна m = 300 г. Удельная теплоёмкость воды cв = 4200 Дж/(кг · °C). Сколько тепла выделит нагреватель за время τ = 500 с? До какой температуры t нагреется вода

  • Предмет: Физика
  • Автор: Кэмп
  • #Общая физика: механика, термодинамика, электродинамика
  • #Молекулярная физика
Нагреватель мощностью P = 50 Вт погружён в воду, налитую в калориметр. Масса воды в калориметре равна m = 300 г. Удельная теплоёмкость воды cв = 4200 Дж/(кг · °C). Сколько тепла выделит нагреватель за время τ = 500 с? До какой температуры t нагреется вода

Условие:

Нагреватель мощностью P = 50 Вт погружён в воду, налитую в калориметр. Масса воды в калориметре равна m = 300 г. Удельная теплоёмкость воды cв = 4200 Дж/(кг · °C).
1. Сколько тепла выделит нагреватель за время τ = 500 с?
2. До какой температуры t нагреется вода за это время, если её начальная температура совпадает с комнатной и составляет t0 = 20°C? Считайте, что всё тепло от нагревателя идёт на нагрев воды.
3. Пусть теперь теплоёмкость* калориметра равна C = 50 Дж/°C. В каком диапазоне может лежать конечная температура воды в калориметре? Считайте, что вода всюду имеет одинаковую температуру, а температура частей калориметра лежит в пределах от комнатной температуры до температуры воды в калориметре. Все величины в задаче известны точно.
* Теплоёмкость предмета – количество теплоты, необходимое для нагрева его на 1 °C.

Решение:

1. Дано:

  • Мощность нагревателя, P=50P = 50 Вт
  • Масса воды, m=300m = 300 г = 0.30.3 кг (переведём в килограммы)
  • Удельная теплоёмкость воды, cv=4200c_v = 4200 Дж/(кг·°C)
  • Время, τ=500\tau = 500 с

Найти:

  1. Количество тепла, выделяемого нагревателем за время τ\tau.
  2. Конечную температуру воды, tt, после нагрева.
  3. Диапазон конечной температуры воды в калориметре с учётом теплоёмкости калориметра, C=50C = 50 Дж/°C.

Решение:

Шаг 1: Найдём количество тепла, выделяемого нагревателем.

Количество тепла, выделяемого нагревателем, можно найти по формуле:

\nQ=Pτ\nQ = P \cdot \tau

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какая физическая величина характеризует количество теплоты, необходимое для нагрева предмета на 1 °C?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет