Во сколько раз n уменьшится потребление электроэнергии морозильником, поддерживающим внутри температуру t0 = −18 °С, если из комнаты, температура в которой равна t1 = +27 °C, вынести морозильник на балкон, где температура равна t2 = −3 °С? Скорость теплопередачи пропорциональна разности температур тела и среды.
При работе морозильника из окружающей его среды внутрь постоянно идет поток теплоты. Холодильный агрегат морозильника за счет совершения работы передает эту теплоту обратно в окружающую среду, потребляя при этом электроэнергию из сети. Чем меньше будет этот поток, тем меньшую мощность морозильник будет потреблять из сети для компенсации поступления теплоты внутрь морозильника из окружающей среды.
Таким образом, поскольку по условию мощность подвода теплоты 
где k — некоторый постоянные коэффициент пропорциональности, то искомое отношение потребленной электроэнергии равно:
Ответ: 3.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| 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 — энергетические соотношения при работе морозильника и закон теплообмена); 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 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 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 | 0 |
| Максимальный балл | 3 |
Во сколько раз n уменьшится потребление электроэнергии морозильником, поддерживающим внутри температуру t0 = –12 °С, если из комнаты, температура в которой равна t1 = +20 °C, вынести морозильник на балкон, где температура равна t2 = +4 °С? Скорость теплопередачи пропорциональна разности температур тела и среды.
При работе морозильника из окружающей его среды внутрь постоянно идет поток теплоты. Холодильный агрегат морозильника за счет совершения работы передает эту теплоту обратно в окружающую среду, потребляя при этом электроэнергию из сети. Чем меньше будет этот поток, тем меньшую мощность морозильник будет потреблять из сети для компенсации поступления теплоты внутрь морозильника из окружающей среды.
Таким образом, поскольку по условию мощность подвода теплоты где k — некоторый постоянны коэффициент пропорциональности, то искомое отношение
Ответ: 2.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| 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 — энергетические соотношения при работе морозильника и закон теплообмена); 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 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 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 балл | 3 |
Наверх