Двигун потужністю 40 Вт обертає лопаті вентилятора всередині калори метра з водою. На скільки підвищиться за 15 хв температура води? Маса води 2,5 кг, теплоємності калориметра і втрат енергії не враховуйте
Ответы
Ответ:
Для вирішення цієї задачі, спочатку обчислимо кількість тепла, яку виділить даний двигун під час роботи.
Потужність двигуна P = 40 Вт (ватт).
Час роботи t = 15 хвилин = 900 секунд (15 х 60).
Отже, кількість тепла, виділена двигуном, можна знайти за допомогою наступної формули:
Q = P * t
Q = 40 Вт * 900 с = 36,000 Дж (джоулів).
Тепер використовуючи принцип збереження енергії, ми можемо знайти, на скільки підвищиться температура води в калориметрі. Для цього використовуємо формулу:
Q = m * c * ΔT
де:
Q - теплообмін (в джоулях),
m - маса води (2,5 кг = 2500 г),
c - специфічна теплоємність води (приблизно 4.18 Дж/г·°C),
ΔT - зміна температури.
Ми вже знаємо Q (36,000 Дж), m (2500 г), і c (4.18 Дж/г·°C).
Тепер можемо вирішити рівняння для ΔT:
36,000 Дж = 2500 г * 4.18 Дж/г·°C * ΔT
ΔT = 36,000 Дж / (2500 г * 4.18 Дж/г·°C)
ΔT ≈ 3.43°C
Отже, температура води підвищиться приблизно на 3.43 градуси Цельсія протягом 15 хвилин роботи двигуна.