Задание 22 ОГЭ по физике

Решение:

Переведем в кг массу воды: $m_в=200~г=\frac{200}{1000}~кг=0,2~кг$; и массу калориметра: $m_к=100~г=\frac{100}{1000}~кг=0,1~кг$; время в секунды: $\tau=5~мин=5\cdot 60~с=300~с$. Если потери составляют $25\%$, то КПД равен: $\eta=75\%=\frac{75}{100}=0,75$

КПД считается по формуле: $\eta=\frac{A_п}{A_{зат}}$

Полезная работа идет на нагревание воды и калориметра, а затраченная равна работе тока:

$\eta=\frac{c_в m_в \Delta t+c_к m_к\Delta t}{\frac{U^2}{R}\tau}$

Подставим числовые значения и найдем изменение температуры:

$0,75=\frac{4200\cdot 0,2\cdot \Delta t+920\cdot 0,1\cdot \Delta t}{\frac{12^2}{2}\cdot 300} \\ 0,75\cdot \frac{12^2}{2}\cdot 300=4200\cdot 0,2\cdot \Delta t+920\cdot 0,1\cdot \Delta t \\ 16200=932\Delta t \\ \Delta t=17,4~°С$

Ответ: $17,4$ °С