Физика 8. В столовой центра, Оля заметила, что за 2 минуты электронагреватель мощностью 500 ватт нагрел воду на 1°С

Физика 8: Потери тепла при нагревании воды.

Разъяснение:
Для решения данной задачи, сначала необходимо понять, как связана мощность нагревателя, время нагрева и изменение температуры воды.

Известно, что за 2 минуты нагреватель мощностью 500 ватт нагрел воду на 1°С. То есть, мы можем сказать, что энергия, выделяемая нагревателем за это время, равна `E = P * t`, где `P` - мощность нагревателя (500 ватт), а `t` - время нагрева (2 минуты).

С помощью данной формулы мы можем вычислить энергию, необходимую для нагрева воды на 1°С.

Далее, после отключения нагревателя, вода остыла на 1°С за 1 минуту. Таким образом, потери тепла за это время описываются той же формулой `E = P * t`, где `P` - мощность нагревателя, а `t` - время охлаждения (1 минута).

Коля предположил, что потери тепла пропорциональны времени. Для доказательства этого предположения, необходимо проверить, выполняется ли равенство между энергией нагрева и потерями тепла, то есть `E(нагрев) = E(потери)`.

Имея это равенство, мы можем рассчитать массу нагреваемой воды в килограммах по формуле `E(нагрев) = Q * m`, где `Q` - удельная теплоёмкость воды (постоянная равная 4186 Дж/кг·°С), а `m` - масса воды.

Пример:
Решим данную задачу согласно описанному алгоритму:

Шаг 1: Рассчитаем энергию нагрева
E(нагрев) = P * t = 500 Вт * 2 мин = 1000 Дж.

Шаг 2: Рассчитаем энергию потерь тепла
E(потери) = P * t = 500 Вт * 1 мин = 500 Дж.

Шаг 3: Проверим равенство энергии нагрева и потерь тепла
E(нагрев) = E(потери) = 1000 Дж = 500 Дж.

Шаг 4: Рассчитаем массу нагреваемой воды
E(нагрев) = Q * m,
1000 Дж = 4186 Дж/кг·°С * m,
m = 0,239 кг.

Таким образом, масса нагреваемой воды составляет 0,239 кг.

Совет:
Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с понятиями мощности, энергии и удельной теплоемкости. Изучите формулы для рассчета тепловых процессов и не забудьте применить их к данной задаче.

Практика:
Необходимо рассчитать массу нагреваемой воды, если:
- Мощность нагревателя - 800 Вт,
- Время нагрева - 3 мин,
- Вода нагревается на 2°С,
- Температура остывания за время отключения нагревателя - 1°С,
- Удельная теплоемкость воды - 4200 Дж/кг·°С.