Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д26 C3 № 6945
i

Маль­чик, за­ни­мав­ший­ся вес­ной на улице вы­жи­га­ни­ем по де­ре­ву при по­мо­щи фо­ку­си­ров­ки сол­неч­но­го света лупой, слу­чай­но за­брыз­гал де­ре­вян­ную по­верх­ность, и на ней по­яви­лись капли воды объ­е­мом V = 1 мм3. Сколь­ко вре­ме­ни зай­мет ис­па­ре­ние одной такой капли, если сол­неч­ная по­сто­ян­ная равна С = 1,4 кВт/м2, диа­метр лупы D = 5 см, на­чаль­ная тем­пе­ра­ту­ра ка­пель близ­ка к 0 °C и весь сфо­ку­си­ро­ван­ный лупой свет по­гло­ща­ет­ся кап­лей?

Справ­ка: Сол­неч­ная по­сто­ян­ная  — это энер­гия из­лу­че­ния Солн­ца, по­па­да­ю­щая в еди­ни­цу вре­ме­ни на еди­ни­цу пло­ща­ди при нор­маль­ном па­де­нии сол­неч­но­го света.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Удель­ная теп­ло­ем­кость воды равна св  =  4200 Дж/(кг·К), удель­ная теп­ло­та па­ро­об­ра­зо­ва­ния воды равна λ  =  2 300 000 Дж/кг, плот­ность воды равна ρ  =  1000 кг/м3.

Под­счи­та­ем энер­гию, не­об­хо­ди­мую для на­гре­ва­ния и ис­па­ре­ния капли:

E = ρV[cв · (100 − 0) + λ]  =  1000 · 10−9 · (4200 · 100 + 2 300 000) = 10-6 · 2,72 · 106  =  2,72 Дж.

Мощ­ность из­лу­че­ния, па­да­ю­ще­го на каплю, равна той, что по­па­да­ет на линзу:

P=C умно­жить на дробь: чис­ли­тель: Пи D в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби \approx 1400 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3,14 умно­жить на 0,05 в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби \approx 2,75 \text Вт.

Время ис­па­ре­ния капли, таким об­ра­зом, равно t = дробь: чис­ли­тель: E, зна­ме­на­тель: P конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2,72, зна­ме­на­тель: 2,75 конец дроби \approx 0,989 \approx 1,0 с.

 

Ответ: t ≈ 1,0 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 (в дан­ном слу­чае  — фор­му­ла для мощ­но­сти из­лу­че­ния, по­па­да­ю­ще­го на из­вест­ную пло­щадь; вы­ра­же­ния для ко­ли­че­ства теп­ло­ты, по­гло­ща­е­мо­го водой при ее на­гре­ва­нии и ис­па­ре­нии; фор­му­ла для связи энер­гии и мощ­но­сти);

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

III) про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые ма­те­ма­ти­че­ские пре­об­ра­зо­ва­ния, при­во­дя­щие к пра­виль­но­му от­ве­ту;

IV) пред­став­лен пра­виль­ный ответ

3

Пра­виль­но за­пи­са­ны все не­об­хо­ди­мые по­ло­же­ния тео­рии, фи­зи­че­ские за­ко­ны, за­ко­но­мер­но­сти, и про­ве­де­ны не­об­хо­ди­мые пре­об­ра­зо­ва­ния. Но име­ют­ся сле­ду­ю­щие не­до­стат­ки.

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

ИЛИ

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

ИЛИ

В не­об­хо­ди­мых ма­те­ма­ти­че­ских пре­об­ра­зо­ва­ни­ях или вы­чис­ле­ни­ях до­пу­ще­ны ошиб­ки, и (или) пре­об­ра­зо­ва­ния/вы­чис­ле­ния не до­ве­де­ны до конца.

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 за­да­чи, без каких-⁠либо пре­об­ра­зо­ва­ний с их ис­поль­зо­ва­ни­ем, на­прав­лен­ных на ре­ше­ние за­да­чи и по­лу­че­ние 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 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 № 6945: 6977 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.15 Из­ме­не­ние аг­ре­гат­ных со­сто­я­ний ве­ще­ства: ис­па­ре­ние и кон­ден­са­ция, ки­пе­ние жид­ко­сти