Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 25 гостей.

Районный тур. 2007 г. 10 класс

   Задача 3. «Теплота». Калориметр состоит из цилиндрического тонкостенного алюминиевого стаканчика, пенопластового донышка и цилиндрической оболочки из пенопласта, закрывающей боковую поверхность стаканчика. В стаканчик налили порцию кипятка и поставили его на стол без пенопластовых частей – температура воды упала на 1 градус за 50,4 секунды. Когда тот же опыт проделали, поставив стаканчик на пенопластовое донышко, температура уменьшилась на 1 градус за 63 секунды. Если донышко убрать, но применить боковую оболочку (дно стаканчика при этом касается стола), остывание произойдет за 56 секунд. Как изменится время остывания, если использовать оба куска пенопласта?

   Решение:
   Пусть количество теплоты, которое теряет вода, остывая на один градус, равно Q. Обозначим количество теплоты, которое теряет стаканчик за 1 секунду без теплоизоляции: через верх − q1, через боковые стенки − q2, через дно − q3, искомое время tx. Незащищенный стаканчик теряет это количество тепла за 50,4 с, т.е.

50,4(q1 + q2 + q3) = Q.

   Стаканчик с теплоизолированным дном − за 63 с, значит
63(q1 + q2) = Q.

   Стаканчик с теплоизолированными стенками −
56(q1 + q3) = Q,

а если теплоизолированы и стенки, и дно, то txq1 = Q. Следовательно,
q1 = Q/72, tx = 72 с.

Потери через боковую поверхность составляют 10 %, через верх (теплопередача, испарение) уходит 70 %.