Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д32 C3 № 3062
i

Пре­па­рат, ак­тив­ность ко­то­ро­го равна 1,7 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 12 пра­вая круг­лая скоб­ка ча­стиц в се­кун­ду,  — по­ме­щен в ка­ло­ри­метр, за­пол­нен­ный водой при 293 К. Сколь­ко вре­ме­ни по­тре­бу­ет­ся, чтобы до­ве­сти до ки­пе­ния 10 г воды, если из­вест­но, что дан­ный пре­па­рат ис­пус­ка­ет  альфа -ча­сти­цы энер­ги­ей 5,3 МэВ, при­чем энер­гия всех  альфа -ча­стиц пол­но­стью пе­ре­хо­дит во внут­рен­нюю энер­гию? Теп­ло­ем­ко­стью пре­па­ра­та, ка­ло­ри­мет­ра и теп­ло­об­ме­ном с окру­жа­ю­щей сре­дой пре­не­бречь.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За время \Delta t в пре­па­ра­те вы­де­ля­ет­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты Q=A умно­жить на \varepsilon умно­жить на \Delta t, где А  — ак­тив­ность пре­па­ра­та, \varepsilon   — энер­гия  альфа -ча­сти­цы, \Delta t  — время.

Из­ме­не­ние тем­пе­ра­ту­ры воды опре­де­ля­ет­ся ра­вен­ством Q=c умно­жить на m\Delta T, где с  — удель­ная теп­ло­ем­кость воды, m  — масса воды, \Delta T  — из­ме­не­ние тем­пе­ра­ту­ры воды (пе­ре­ве­дем на­чаль­ную тем­пе­ра­ту­ру воды в шкалу Цель­сия t_0=293 К минус 273К=20 в сте­пе­ни о С, ко­неч­ная тем­пе­ра­ту­ра  —  тем­пе­ра­ту­ра ки­пе­ния воды 100 в сте­пе­ни о С).

Вы­де­лив­ше­е­ся ко­ли­че­ство теп­ло­ты идет на на­гре­ва­ние воды.

Окон­ча­тель­но, для вре­ме­ни на­гре­ва­ния имеем:

\Delta t= дробь: чис­ли­тель: cm\Delta T, зна­ме­на­тель: A\varepsilon конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4200Дж/ левая круг­лая скоб­ка кг умно­жить на К пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 0,01кг умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 100 в сте­пе­ни о С минус 20 в сте­пе­ни о С пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 1,7 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 12 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 5,3 умно­жить на 10 в сте­пе­ни 6 умно­жить на 1,6 умно­жить на 10 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 19 пра­вая круг­лая скоб­ка Дж пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \approx 2330c\approx 39мин.

 

Ответ: \Delta t\approx 2330c\approx 39мин.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оцен­ки вы­пол­не­ния за­да­ния

Баллы

При­ве­де­но пол­ное пра­виль­ное ре­ше­ние, вклю­ча­ю­щее сле­ду­ю­щие эле­мен­ты:

1) верно за­пи­са­ны фор­му­лы, вы­ра­жа­ю­щие фи­зи­че­ские за­ко­ны, при­ме­не­ние ко­то­рых не­об­хо­ди­мо для ре­ше­ния за­да­чи вы­бран­ным спо­со­бом (в дан­ном ре­ше­нии — фор­му­ла для энер­гии, вы­де­ля­е­мой пре­па­ра­том, и фор­му­ла для рас­че­та ко­ли­че­ства теп­ло­ты, по­лу­чен­но­го водой при на­гре­ва­нии);

2) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и рас­че­ты, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му чис­ло­во­му от­ве­ту, и пред­став­лен ответ (вклю­чая еди­ни­цы из­ме­ре­ния). При этом до­пус­ка­ет­ся ре­ше­ние «по ча­стям» (с про­ме­жу­точ­ны­ми вы­чис­ле­ни­я­ми).

3

Пред­став­лен­ное ре­ше­ние со­дер­жит п.1 пол­но­го ре­ше­ния, но и имеет один из сле­ду­ю­щих не­до­стат­ков:

- в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­на ошиб­ка;

 

ИЛИ

- не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния и вы­чис­ле­ния ло­ги­че­ски верны, не со­дер­жат оши­бок, но не за­кон­че­ны;

 

ИЛИ

- не пред­став­ле­ны пре­об­ра­зо­ва­ния, при­во­дя­щие к от­ве­ту, но за­пи­сан пра­виль­ный чис­ло­вой ответ или ответ в общем виде;

 

ИЛИ

- ре­ше­ние со­дер­жит ошиб­ку в не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях и не до­ве­де­но до чис­ло­во­го от­ве­та.

2

Пред­став­ле­ны за­пи­си, со­от­вет­ству­ю­щие од­но­му из сле­ду­ю­щих слу­ча­ев:

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

 

ИЛИ

- в ре­ше­нии от­сут­ству­ет ОДНА из ис­ход­ных фор­мул, не­об­хо­ди­мая для ре­ше­ния 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 за­да­чи (или 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

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 5.3.4 Ра­дио­ак­тив­ность. Альфа-рас­пад. Бета-рас­пад. Гамма-из­лу­че­ние
Гость 27.03.2013 12:17

Здрав­ствуй­те.

Фор­му­ла Q=A*E*t вы­во­дит­ся или ее нужно знать? (в школь­ных учеб­ни­ках про нее ни­че­го не на­пи­са­но). За­ра­нее спа­си­бо.

Алексей

Доб­рый день!

Все, что нужно для на­пи­са­ния дан­ной фор­му­лы со­дер­жит­ся в усло­вии. Хотя может быть я не прав, и такой за­да­че не место на ЕГЭ