ВсОШ 2014, Регионален етап, 7–11 клас — Задача 8. Две детали
Олимпиада Максвелла. Региональный этап. Теоретический тур (7–8 класс); XLVIII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. Теоретический тур (9–11 класс). МФТИ, 2013/2014 уч.г.
9 класс
XLVIII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. Теоретический тур
9 класс
Условие
Теплоизолированный сосуд был до краев наполнен водой при температуре С. В середину этого сосуда быстро, но аккуратно опустили деталь, изготовленную из металла плотностью кг/м, нагретую до температуры С, и закрыли крышкой. После установления теплового равновесия температура воды в сосуде стала равна С. Затем в этот же сосуд, наполненный до краев водой при температуре С, вновь быстро, но аккуратно опустили две такие же детали, нагретые до той же температуры С, и закрыли крышкой. В этом случае после установления в сосуде теплового равновесия температура воды равна С. Чему равна удельная теплоемкость металла, из которого изготовлены детали? Плотность воды кг/м. Удельная теплоемкость воды Дж/(кг С).
Отговори
- 920 Дж/(кг·°С)
Решение
Пусть объем сосуда равен , а объем детали, соответственно, .
Запишем уравнения теплового баланса для первого и для второго случаев:
Преобразуем эти выражения:
Из равенства правых частей уравнений следует равенство левых частей, на объём можно сократить:
откуда
Примерные критерии оценивания
- Записано уравнение теплового баланса (5) — 3
- Записано уравнение теплового баланса (6) — 3
- Получено выражение для теплоёмкости — 3
- Приведён числовой ответ — 1
Оригинал в Архива: region14T.pdf