Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 24 № 10239
i

В ка­ло­ри­метр, со­дер­жа­щий M  =  250 г воды при тем­пе­ра­ту­ре t1  =  20 °C, опус­ка­ют же­лез­ный шар мас­сой m  =  100 г, на­хо­дя­щий­ся при тем­пе­ра­ту­ре t2  =  600 °C. Какая тем­пе­ра­ту­ра t3 уста­но­вит­ся в ка­ло­ри­мет­ре после до­сти­же­ния теп­ло­во­го рав­но­ве­сия? Счи­тай­те, что при кон­так­те рас­ка­лен­но­го ме­тал­ла с водой она быст­ро пре­вра­ща­ет­ся в пар и об­ра­зо­вав­ши­е­ся пары воды сразу уле­ту­чи­ва­ют­ся. Дру­ги­ми по­те­ря­ми теп­ло­ты можно пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Из усло­вия за­да­чи по­нят­но, что по мере быст­ро­го охла­жде­ния шара от t_2=600 гра­ду­сов С до тем­пе­ра­ту­ры t_кип=100 гра­ду­сов С вода в ка­ло­ри­мет­ре будет бурно ки­петь, а об­ра­зо­вав­ши­е­ся пары  — уле­ту­чи­вать­ся. Урав­не­ние теп­ло­во­го ба­лан­са на этой пер­вой ста­дии имеет вид: c_жm левая круг­лая скоб­ка t_2 минус t_кип пра­вая круг­лая скоб­ка =m_пL_в плюс c_вm_п левая круг­лая скоб­ка t_кип минус t_1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

От­сю­да масса об­ра­зо­вав­ше­го­ся пара равна:

m_п= дробь: чис­ли­тель: c_ж m левая круг­лая скоб­ка t_2 минус t_кип пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: L_в плюс c_в левая круг­лая скоб­ка t_кип минус t_1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 460 умно­жить на 0,1 умно­жить на 500, зна­ме­на­тель: 2,3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 6 плюс 4200 умно­жить на 80 конец дроби \approx 8,7г.

2.  На вто­рой ста­дии про­цес­са шар охла­жда­ет­ся от тем­пе­ра­ту­ры ки­пе­ния воды до ко­неч­ной тем­пе­ра­ту­ры t_3, а остав­ша­я­ся вода на­гре­ва­ет­ся до той же ис­ко­мой тем­пе­ра­ту­ры. Урав­не­ние теп­ло­во­го ба­лан­са на вто­рой ста­дии имеет вид: c_ж m левая круг­лая скоб­ка t_кип минус t_3 пра­вая круг­лая скоб­ка =c_в левая круг­лая скоб­ка M минус m_п пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка t_3 минус t_1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

От­сю­да:

t_3= дробь: чис­ли­тель: c_жmt_кип плюс c_в левая круг­лая скоб­ка M минус m_п пра­вая круг­лая скоб­ка t_1, зна­ме­на­тель: c_жm плюс c_в левая круг­лая скоб­ка M минус m_п пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 460 умно­жить на 0,1 умно­жить на 100 плюс 4200 умно­жить на 0,2413 умно­жить на 20, зна­ме­на­тель: 460 умно­жить на 0,1 плюс 4200 умно­жить на 0,2413 конец дроби \approx 23,5 гра­ду­сов С.

Ответ: t_3\approx23,5 гра­ду­сов С.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
При­ве­де­но пол­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

I)  за­пи­са­ны по­ло­же­ния тео­рии и фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом;

II)  опи­са­ны все вновь вво­ди­мые в ре­ше­нии бук­вен­ные обо­зна­че­ния фи­зи­че­ских ве­ли­чин (за ис­клю­че­ни­ем обо­зна­че­ний кон­стант, ука­зан­ных в ва­ри­ан­те КИМ, обо­зна­че­ний, ис­поль­зу­е­мых в усло­вии за­да­чи, и стан­дарт­ных обо­зна­че­ний ве­ли­чин, ис­поль­зу­е­мых при на­пи­са­нии фи­зи­че­ских за­ко­нов);

III)  про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту (до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми);

IV)  пред­став­лен пра­виль­ный ответ с ука­за­ни­ем еди­ниц из­ме­ре­ния ис­ко­мой ве­ли­чи­ны.

3
Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся один или не­сколь­ко из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков.

За­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие пунк­ту II, пред­став­ле­ны не в пол­ном объ­е­ме или от­сут­ству­ют.

И (ИЛИ)

В ре­ше­нии име­ют­ся лиш­ние за­пи­си, не вхо­дя­щие в ре­ше­ние (воз­мож­но, не­вер­ные), ко­то­рые не от­де­ле­ны от ре­ше­ния (не за­черк­ну­ты, не за­клю­че­ны в скоб­ки, рамку и т. п.).

И (ИЛИ)

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) в ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях/⁠вы­чис­ле­ни­ях про­пу­ще­ны ло­ги­че­ски важ­ные шаги.

И (ИЛИ)

От­сут­ству­ет пункт IV, или в нем до­пу­ще­на ошиб­ка.

2
Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев.

Пред­став­ле­ны толь­ко по­ло­же­ния и фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или утвер­жде­ние, ле­жа­щее в ос­но­ве ре­ше­ния), но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

ИЛИ

В ОДНОЙ из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мых для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи (или в утвер­жде­нии, ле­жа­щем в ос­но­ве ре­ше­ния), до­пу­ще­на ошиб­ка, но при­сут­ству­ют ло­ги­че­ски вер­ные пре­об­ра­зо­ва­ния с име­ю­щи­ми­ся фор­му­ла­ми, на­прав­лен­ные на ре­ше­ние за­да­чи.

1
Все слу­чаи ре­ше­ния, ко­то­рые не со­от­вет­ству­ют вы­ше­ука­зан­ным кри­те­ри­ям вы­став­ле­ния оце­нок в 1, 2, 3 балла.0
Мак­си­маль­ный балл3

Аналоги к заданию № 10239: 10303 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.2.11 Урав­не­ние теп­ло­во­го ба­лан­са
Спрятать решение · КритерииСпрятать критерии · Помощь


О про­ек­те · Ре­дак­ция · Пра­во­вая ин­фор­ма­ция · О ре­кла­ме
© Гущин Д. Д., 2011—2025