НОФ 2010, III кръг (национален), 7. клас — Задача 1. Електрически бързовар

Национална олимпиада по физика, 1.05.2010 г. — Тема за 7. клас · 1 май 2010 г. · 10 т.

Условие

В съд е налята вода със стайна температура $25\ ^\circ\mathrm{C}$. Във водата е потопен електрически бързовар, който се състои от нагревателен проводник със съпротивление $R = 40\ \Omega$, включен към електрическата мрежа с напрежение $U = 220\ \mathrm{V}$. На графиката е показано как се изменя температурата на водата през първите $5\ \mathrm{min}$ след включването на бързовара.

а) Колко ще бъде температурата на водата в края на шестата минута след включването на бързовара? [1 т.]

б) Какво количество топлина $Q$ е нужно, за да се повиши температурата на водата от $40\ ^\circ\mathrm{C}$ до $50\ ^\circ\mathrm{C}$? [2 т.]

в) За какви интервали от време, съответно $t_1$, $t_2$, и $t_3$, би се загряло същото количество вода от $40\ ^\circ\mathrm{C}$ до $50\ ^\circ\mathrm{C}$, ако:

бързоварът се използва в САЩ, където напрежението в електрическата мрежа е $U_1 = 110\ \mathrm{V}$; [3 т.]

г) при напрежение $U = 220\ \mathrm{V}$ се използва бързовар с нагревателен проводник, изработен от същия материал, със същото напречно сечение, но с два пъти по-голяма дължина; [2 т.]

д) при напрежение $U = 220\ \mathrm{V}$ се използва бързовар с нагревателен проводник, изработен от същия материал, със същата дължина, но с два пъти по-голяма площ на напречното сечение?

Упътване: Опитно е установено, че съпротивлението на проводник от даден материал и с определена дължина не зависи от формата на напречното сечение на проводника, а само от неговата площ. [2 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: NOF3_2010_7problems.pdf · официални решения: NOF3_2010_7solutions.pdf