Какая мощность развивал нагреватель при плавлении льда в калориметре массой 480 г, если его температура изначально была

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

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.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello