Задача по физике: помогите решить, пожалуйста!

Электрическая лампа (как источник теплоты) мощностью P=60 Вт опущена в прозрачный калориметр, содержащий воду массой m=600 гр. За T=5 мин вода нагрелась на t=4 C.

1. Какую часть энергии, потребляемой лампой, калориметр с водой пропускал наружу в виде излучения?
2. Сколько спирта нужно поместить в спиртовку, чтобы при её использовании указанную воду также нагреть на t=4 C, если КПД спиртовки n=80%? Удельная теплота воды с=4200 (Дж/кг*C), удельная теплота сгорания спирта q=27 МДж/кн.

Физика 9 класс Теплота и температуры задача по физике калориметр электрическая лампа мощность 60 Вт нагрев воды энергия лампы КПД спиртовки удельная теплота воды теплообмен физические задачи Новый

Давайте поэтапно решим вашу задачу.

Шаг 1: Определим количество энергии, потребляемой лампой.

Мы знаем, что мощность лампы P = 60 Вт, и время T = 5 минут. Сначала переведем время в секунды:

• T = 5 мин = 5 * 60 = 300 секунд.

Теперь можем рассчитать общее количество энергии, потребляемой лампой:

• Энергия (E) = мощность (P) * время (T).
• E = 60 Вт * 300 с = 18000 Дж.

Шаг 2: Рассчитаем количество энергии, переданной воде.

Теперь найдем, сколько энергии вода получила для нагрева на t = 4 °C. Используем формулу:

• E_вода = масса (m) * удельная теплота (c) * изменение температуры (t).

Сначала переведем массу воды в килограммы:

• m = 600 гр = 0.6 кг.

Теперь подставим значения в формулу:

• E_вода = 0.6 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * 4 °C = 10080 Дж.

Шаг 3: Найдем часть энергии, потерянной калориметром.

Теперь мы можем найти, какую часть энергии лампы калориметр с водой пропустил наружу:

• Энергия, потерянная калориметром = E - E_вода.
• Энергия, потерянная калориметром = 18000 Дж - 10080 Дж = 7920 Дж.

Шаг 4: Рассчитаем, сколько спирта нужно для нагрева воды.

Теперь мы знаем, что нужно передать 10080 Дж энергии для нагрева воды. Спиртовка имеет КПД n = 80%, поэтому фактическая энергия, которую нужно получить от спирта, составит:

• E_спирт = E_вода / КПД = 10080 Дж / 0.8 = 12600 Дж.

Теперь найдем массу спирта, необходимую для получения этой энергии. Используем удельную теплоту сгорания спирта q = 27 МДж/кг (или 27000000 Дж/кг):

• m_спирта = E_спирт / q = 12600 Дж / 27000000 Дж/кг.
• m_спирта ≈ 0.0004667 кг = 0.4667 гр.

Итак, ответ:

• Часть энергии, пропускаемой калориметром: 7920 Дж.
• Масса спирта, необходимая для нагрева воды: примерно 0.467 гр.