Условие задачи:
На сколько градусов изменится температура воды в калориметре, если через нагреватель пройдет 300 Кл электричества? Напряжение на нагревателе 210 В, масса воды 5 кг.
Задача №7.4.19 из «Сборника задач для подготовки к вступительным экзаменам по физике УГНТУ»
Дано:
\(q=300\) Кл, \(U=210\) В, \(m=5\) кг, \(\Delta t-?\)
Решение задачи:
Если через нагреватель при напряжении \(U\) пройдет заряд \(q\), то на нем выделится энергия \(Q_1\), которую можно найти по следующей известной формуле:
\[{Q_1} = qU\]
Чтобы изменить температуру некоторой массы воды \(m\) на величину \(\Delta t\), необходимо затратить количество теплоты \(Q_2\), определяемое по формуле:
\[{Q_2} = cm\Delta t\]
В этой формуле \(c\) — удельная теплоемкость воды, равная 4200 Дж/(кг·°C).
Если принять КПД нагревателя равным 100% (поскольку иного не сказано в условии), то очевидно, что \({Q_1}={Q_2}\), поэтому:
\[qU = cm\Delta t\]
Откуда искомое изменение температуры \(\Delta t\) равно:
\[\Delta t = \frac{{qU}}{{cm}}\]
Задача решена в общем, теперь посчитаем ответ:
\[\Delta t = \frac{{300 \cdot 210}}{{4200 \cdot 5}} = 3^\circ\;С \]
Ответ: 3 °C.
Если Вы не поняли решение и у Вас есть какой-то вопрос или Вы нашли ошибку, то смело оставляйте ниже комментарий.
Смотрите также задачи:
7.4.18 ЭДС источника тока равна 2 В, внутреннее сопротивление 1 Ом. Внешняя цепь потребляет
7.4.20 Через поперечное сечение спирали нагревательного элемента паяльника каждую секунду
7.4.21 Какую максимальную полезную мощность может выделить аккумулятор с ЭДС 10 В