УМОЛЯЮ, ПОМОГИТЕ С ФИЗИКОЙ ИНТЕРНЕТ УРОК ПОЖАЛУЙСТА!
Задание 1 (16 баллов).
Что эффективно использовать в качестве грелки — 1 кг парафина при 60 °С или 1 кг воды при той же температуре? Теплопроводность парафина в 2 раза меньше, чем у воды, а теплоёмкость — меньше примерно на 25 %. Объясните ваше заключение, указав, какие явления и физические закономерности вы используете.
Уточнение: следует рассматривать и воду, и парафин в диапазоне температур от 60 до 50 градусов по цельсию, так как при дальнейшем понижении температуры у парафина будет наблюдаться фазовый переход.
Задание 2 (21 балл).
В каждом кубическом метре воздуха вечером при температуре 18 °С содержалось 8,2 г водяных паров. Выпала ли роса ночью, когда температура воздуха понизилась до 12 °С? Плотность насыщенного пара воды при 18 °С равна 15,3 г/м√3, при 12 °С — 10,6 г/м√3.
Ответ обоснуйте.
Задание 3 (17 баллов).
Две лампочки соединены последовательно (рис. 1). Сопротивление первой лампочки — 20 Ом. Показания идеальных амперметра и вольтметра: I = 2 А, U = 10 В. Какова суммарная мощность электрического тока в лампочках?
Задание 4 (25 баллов).
Для нагревания на костре 3 л воды в туристическом алюминиевом котелке массой 0,4 кг от 20 °С до кипения было сожжено 2 кг сухих дров. Сколько процентов выделившегося тепла при сгорании дров было потрачено бесполезно (пошло на нагревание окружающего воздуха)?
Задание 5 (21 балл).
Изображение карандаша в тонкой собирающей линзе с фокусным расстоянием 20 см показано на рисунке. Найдите построением положение самого карандаша и рассчитайте, на каком расстоянии от линзы он находится, если длина карандаша в 2 раза больше длины его изображения.
Задание 1:
Для определения, что эффективнее использовать в качестве грелки - 1 кг парафина при 60 °С или 1 кг воды при той же температуре, нужно рассмотреть, как быстро каждое вещество нагреется или остынет.
Тепловой поток q, необходимый для изменения температуры тела, можно выразить как q = cmΔT, где c - удельная теплоемкость вещества, m - масса тела, ΔT - изменение температуры.
Пусть нам нужно нагреть или охладить 1 кг (1000 г) вещества на 10 °C.
Для парафина: q = (0,25100010) = 2500 кДж.
Для воды: q = (4,18100010) = 41800 кДж.
Теперь рассчитаем, сколько времени понадобится для нагрева или охлаждения тела. Время будет зависеть от теплопроводности и удельной теплоемкости.
Для парафина: t = q/(λ*S), где λ - коэффициент теплопроводности, S - площадь соприкосновения.
Для воды: t = q/(λ*S).
Таким образом, из вычислений видно, что вода гораздо эффективнее использовать в качестве грелки, так как требует гораздо больше тепла для изменения температуры, но и отдает это тепло быстрее из-за своей высокой теплопроводности.
Задание 2:
Для определения, выпала ли роса ночью, нужно сравнить плотности пара воды воздуха при двух разных температурах.
При температуре 18 °C плотность насыщенного пара воды равна 15,3 г/м^3, при температуре 12 °C - 10,6 г/м^3.
Так как плотность пара воздуха ночью при температуре 12 °C меньше, чем при температуре 18 °C, то атмосфера перед нами находится в состоянии пересыщения и будет выпадать роса.
Задание 3:
Суммарная мощность тока в лампочках будет равна произведению суммы напряжений на сумму сил токов.
Сопротивление первой лампочки - 20 Ом, ток в цепи - 2 А, напряжение - 10 В.
Мощность первой лампочки P1 = UI = 102 = 20 Вт.
Так как лампочки соединены последовательно, оба элемента цепи питаются одним током и напряжением.
Таким образом, суммарная мощность тока в лампочках равна 20 Вт, так как они подключены последовательно.
