ФИПИid 1176153 баллаТермодинамикаВ алюминиевом калориметре массой 100 г100\ \text{г}100 г находилось 200 г200\ \text{г}200 г воды при комнатной температуре. Затем в воду опустили спираль сопротивлением 2 Ом,2\ \text{Ом},2 Ом,подключённую к источнику напряжением 12 В.12\ \text{В}.12 В.На сколько градусов нагрелся калориметр с водой за 5 мин,5\ \text{мин},5 мин,если потери энергии в окружающую среду составили 25%?25\%?25%?Показать решениеРешить похожиеРешениеη=AполезнAзатр, где\eta=\dfrac{A_{\text{полезн}}}{A_{\text{затр}}}, \text{ где}η=AзатрAполезн, гдеAполезн=Q=cкmкΔt+cвmвΔt=Δt(cкmк+cвmв)A_{\text{полезн}}=Q=c_{\text{к}}m_{\text{к}}\Delta t+c_{\text{в}}m_{\text{в}}\Delta t =\Delta t(c_{\text{к}}m_{\text{к}}+c_{\text{в}}m_{\text{в}})Aполезн=Q=cкmкΔt+cвmвΔt=Δt(cкmк+cвmв)Aзатр=U2RτA_{\text{затр}}=\dfrac{U^2}{R}\tauAзатр=RU2τη=Δt(cкmк+cвmв)RU2τ,\eta=\dfrac{\Delta t(c_{\text{к}}m_{\text{к}}+c_{\text{в}}m_{\text{в}})R}{U^2\tau},η=U2τΔt(cкmк+cвmв)R,откудаΔt=ηU2τ(cкmк+cвmв)R.\Delta t=\dfrac{\eta U^2\tau}{(c_{\text{к}}m_{\text{к}}+c_{\text{в}}m_{\text{в}})R}.Δt=(cкmк+cвmв)RηU2τ.Δt=0,75⋅122⋅300(920⋅0,1+4200⋅0,2)⋅2≈17,4∘C\Delta t=\dfrac{0{,}75\cdot12^2\cdot300}{(920\cdot0{,}1+4200\cdot0{,}2)\cdot2}\approx17{,}4^\circ\text{C}Δt=(920⋅0,1+4200⋅0,2)⋅20,75⋅122⋅300≈17,4∘C