ВсОШ 2018, Регионален етап, 7–11 клас — Задача 8.4. Быстрее, но медленнее
LII Всероссийская олимпиада школьников по физике. Региональный этап. 17 января 2018 г. (7–8 класс: Олимпиада школьников по физике имени Дж. Кл. Максвелла. Региональный этап.) · 17 януари 2018 г. · 10 т.
Условие
Чайник с водой при температуре нагрелся на газовой горелке до за время мин. Желая ускорить нагрев, половину воды вылили, и еще через мин температура воды достигла . Так как и это показалось медленным, вылили еще половину оставшейся воды, но при этом случайно задели кран горелки, вдвое убавив ее мощность. Через какое время чайник все-таки нагреется до ? Потерями тепла в окружающую среду можно пренебречь.
Отговори
- 4.5 мин
Решение
Возможное решение
Так как после первого уменьшения массы воды вдвое не произошло увеличения вдвое скорости роста температуры, пренебрегать теплоемкостью чайника нельзя.
Запишем уравнения теплового баланса для трех случаев:
где и – теплоемкости чайника и начальной массы воды соответственно.
Из первых двух уравнений легко получить, что . Тогда из третьего и первого следует, что мин.
Критерии оценивания
| № | Критерий | Баллы |
|---|---|---|
| 1. | Обоснование необходимости учета теплоемкости чайника | 2 балла |
| 2. | Уравнения теплового баланса для каждого из случаев (по 2 балла) | 6 баллов |
| 3. | Получен численный ответ с указанием единиц измерений | 2 балла |
Онлайн-разбор
18 января, на портале http://abitu.net/vseros будет проведён онлайн-разбор решений задач теоретического тура. Начало разбора (по московскому времени): 7 класс – 11.00; 8 класс – 12.00; 9 класс – 13.00; 10 класс – 14.30; 11 класс – 16.00.
Для участия в разборе необходимо зарегистрироваться на портале http://abitu.net/vseros
Оригинал в Архива: region18T.pdf