Какая мощность развивал нагреватель при плавлении льда в калориметре массой 480 г, если его температура изначально была -20°C и нагреватель размещался в том же калориметре? Учитывайте, что мощность нагревателя считается постоянной в течение всего процесса и что теплоемкость калориметра равна 10 кал/°C. Выберите один из следующих вариантов ответа: 1) 330 Вт, 2) 330 кВт, 3) 336 Вт, или 4) 19,8 кВт.
Черепашка_Ниндзя
Для решения этой задачи нам понадобится использовать формулу для расчета тепла:
\[Q = mc\Delta T\]
где:
\(Q\) - количество переданного тепла,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - удельная теплоемкость,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
В данной задаче мы хотим найти мощность развиваемую нагревателем. Мощность можно рассчитать по формуле:
\[P = \frac{Q}{t}\]
где:
\(P\) - мощность,
\(Q\) - количество переданного тепла,
\(t\) - время.
Теперь рассмотрим пошаговое решение задачи:
1. Рассчитаем количество переданного тепла при плавлении льда. Для этого воспользуемся формулой:
\[Q = mc\Delta T\]
Масса калориметра составляет 480 г, изменение температуры равно \(0 - (-20) = 20\)°C, а удельная теплоемкость калориметра равна 10 кал/°C.
\[Q = (480 \, \text{г}) \cdot (10 \, \text{кал/°C}) \cdot (20 \, \text{°C})\]
\[Q = (480 \, \text{г}) \cdot (10 \, \text{кал/г} \cdot \text{°C}) \cdot (20 \, \text{°C})\]
\[Q = 96000 \, \text{кал}\]
2. Теперь найдем мощность развиваемую нагревателем. У нас нет точной информации о времени, поэтому предположим, что процесс плавления льда занимает 1 минуту, то есть \(t = 1\) мин.
\[P = \frac{Q}{t}\]
\[P = \frac{96000 \, \text{кал}}{1 \, \text{мин}}\]
3. Для того чтобы ответить на вопрос задачи (в каких единицах измеряется мощность развиваемая нагревателем), нужно перевести единицы измерения в ватты.
1 килокалория (ккал) = 1000 кал
1 минута = 60 секунд
\[P = \frac{96000 \, \text{кал}}{1 \, \text{мин}} \cdot \frac{1 \, \text{кал}}{1000 \, \text{ккал}} \cdot \frac{1 \, \text{ккал}}{60 \, \text{сек}} \cdot \frac{4.18 \, \text{Дж}}{1 \, \text{кал}} \cdot \frac{1 \, \text{Вт}}{1 \, \text{Дж/с}}\]
После выполнения всех вычислений, получаем:
\[P = 330 \, \text{Вт}\]
Таким образом, правильный ответ на задачу - вариант 1) 330 Вт.
\[Q = mc\Delta T\]
где:
\(Q\) - количество переданного тепла,
\(m\) - масса вещества,
\(c\) - удельная теплоемкость,
\(\Delta T\) - изменение температуры.
В данной задаче мы хотим найти мощность развиваемую нагревателем. Мощность можно рассчитать по формуле:
\[P = \frac{Q}{t}\]
где:
\(P\) - мощность,
\(Q\) - количество переданного тепла,
\(t\) - время.
Теперь рассмотрим пошаговое решение задачи:
1. Рассчитаем количество переданного тепла при плавлении льда. Для этого воспользуемся формулой:
\[Q = mc\Delta T\]
Масса калориметра составляет 480 г, изменение температуры равно \(0 - (-20) = 20\)°C, а удельная теплоемкость калориметра равна 10 кал/°C.
\[Q = (480 \, \text{г}) \cdot (10 \, \text{кал/°C}) \cdot (20 \, \text{°C})\]
\[Q = (480 \, \text{г}) \cdot (10 \, \text{кал/г} \cdot \text{°C}) \cdot (20 \, \text{°C})\]
\[Q = 96000 \, \text{кал}\]
2. Теперь найдем мощность развиваемую нагревателем. У нас нет точной информации о времени, поэтому предположим, что процесс плавления льда занимает 1 минуту, то есть \(t = 1\) мин.
\[P = \frac{Q}{t}\]
\[P = \frac{96000 \, \text{кал}}{1 \, \text{мин}}\]
3. Для того чтобы ответить на вопрос задачи (в каких единицах измеряется мощность развиваемая нагревателем), нужно перевести единицы измерения в ватты.
1 килокалория (ккал) = 1000 кал
1 минута = 60 секунд
\[P = \frac{96000 \, \text{кал}}{1 \, \text{мин}} \cdot \frac{1 \, \text{кал}}{1000 \, \text{ккал}} \cdot \frac{1 \, \text{ккал}}{60 \, \text{сек}} \cdot \frac{4.18 \, \text{Дж}}{1 \, \text{кал}} \cdot \frac{1 \, \text{Вт}}{1 \, \text{Дж/с}}\]
После выполнения всех вычислений, получаем:
\[P = 330 \, \text{Вт}\]
Таким образом, правильный ответ на задачу - вариант 1) 330 Вт.
Знаешь ответ?