Мин) Нагретый алюминиевый куб поставили на лед. До какой температуры Т был нагрет куб, если после установления равновесия он полностью погрузился в лед?
Температуры льда 00 С. Теплоемкость льда 2100 Дж/(кг*К), теплоемкость алюминия 980 Дж/(кг*К). Плотность льда 900 кг/м3, алюминия 2700 кг/м3.
Формула количества энергии, отданной кубиком – 2
Формула количества энергии, полученнойльдом – 2
Уравнение теплового баланса ввиде Q1 = Q2 – 2
Конечная формула для температуры – 2 (если только =, а не >= то 1)
Пренебрежение потенциальной энергии - 1
Ответ – 1
Мин) Почему в солнечную погоду в светлой одежде прохладнее, чем в темной?
Цвет предмета - это то излучение, которое от него отражается. Черный цвет – ничего не отражается, т.е. все поглощается и поглощенная энергия идет на разогрев. Белый – все отражается и разогрева нет.
Описано, что различие за счет поглощения теплового излучения – 3
Написано, что черные тела поглощают лучше – 3
Написано, почему именно черные тела поглощают лучше - 4
3) (10 мин) Нагревательный элемент мощностью P1 = 20 Вт может разогреть воду в кастрюле до 500 С. Какой мощности должен быть нагревающий элемент, чтобы вода достигла температуры кипения? За какое время количество воды в кастрюле уменьшится вдвое, если мощность нагревающего элемента P2 = 95 Вт? Эффектом испарения пренебречь. Масса воды в кастрюле 2 кг, температура в комнате 300 С. Удельная теплота парообразования 2,5 МДж/К.
P = h*(T-Tair)
20 = h*(50 - 30)
P3 = h*(100 - 30)
P3 = 70 Вт
t*(P2-P3)=2.5*10^6*1
t = 10^5c
Написана формула P = h*(T-Tair) - 3
Найдено P3 – 2
Написано уравнение теплового баланса – 4 (в уравнении не учтена P3 - 2)
Найдено время - 1
4) (10 мин) Двум кубикам из одинакового материала равной массы передали одинаковое количество теплоты Q. Первый подвешен на нити, второй лежит на столе (см.рисунок). Какой из кубиков нагреется на большую температуру?
Стол, нить и воздух принять не теплопроводящими.
При нагревании тела расширяются. Центр масс левого кубика поднимется, т.е. часть переданной теплоты пойдет на увеличение потенциальной энергии. Правый кубик опустится, т.е. часть потенциальной энергии перейдет в тепло. Т.е. Правый кубик нагреется на большую температуру.
Указан эффект теплового расширения – 5
Записано уравнение теплового баланса – 3 (или указано словами о потенциальной энергии)
Сделаны правильные выводы – 2 (Ответ без основания – 0)
5) (15 мин) В калориметр, в котором находилось m0 = 100 г воды при температуре T0 = 200 С, по каплям с постоянной скоростью начинают наливать горячую воду постоянной температуры. График зависимости T воды в калориметре от времени изображен на рисунке. Найдите температуру горячей воды, считая, что между падением капель в калориметре каждый раз успевает установиться тепловое равновесие. Потерями тепла пренебречь.
Записано уравнение теплового баланса – 3
Догадались взять две точки – 3
Получена конечная формула – 3
Ответ - 1
мин) Почему коньки скользят по льду, но не скользят по более гладкому стеклу?
Лед при повышенном давлении плавиться при более низких температурах. Лед под коньками плавится. И мы скользим уже по тонкому слою жидкости, которая играет роль смазки. У стекла же температура плавления настолько высока, что нашего давления определенно не хватит, чтобы понизить ее до уровня комнаты.
Указано, что лед плавиться – 3
Указано, что мы скользим по тонкому слою жидкости – 4
Написано, что стекло не плавится - 3
7) (10 мин) В колбе находилась вода при T0 = 00 С. Откачиванием из нее воздуха добились того, что в сосуде остался только лед. Какая часть воды при этом испарилась?