Question

Школьник хочет охладить до 0∘C бутылку с водой при температуре 20∘C, положив её в морозильную камеру мини-холодильника. Объём воды в бутылке равен 0,5 л. Через шесть часов школьник достал бутылку из холодильника. В стакан из неё удалось налить всего лишь 0,25 л воды. Найдите полезную мощность, с которой работает морозильная камера холодильника. Удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплоёмкость воды 4200 Дж/(кг⋅∘C), плотность воды 1000 кг/м3, теплоёмкость бутылки очень мала. Ответ выразите в ваттах, округлите до десятых долей.

Answer 1

Ответ:

5.9

Объяснение:

лень писать

Answer 2

Для того чтобы найти полезную мощность морозильной камеры холодильника, мы можем воспользоваться законом сохранения энергии. Мы знаем, что вода в бутылке охладилась с 20°C до 0°C, что означает, что ей нужно было отдать тепло. Полезная мощность морозильной камеры холодильника будет равна скорости потери тепла водой в бутылке.

Сначала найдем количество тепла, которое нужно было извлечь из воды, чтобы охладить ее с 20°C до 0°C. Для этого используем удельную теплоемкость воды:

Q = m * c * ΔT,

где: Q - количество тепла (в джоулях), m - масса воды (в килограммах), c - удельная теплоемкость воды (в Дж/(кг·°C)), ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия).

Масса воды m = объем * плотность = 0.25 кг (0.25 л * 1000 кг/м³).

Теперь вычислим изменение температуры ΔT = конечная температура - начальная температура = 0°C - 20°C = -20°C.

Подставляем все значения в уравнение:

Q = 0.25 кг * 4200 Дж/(кг·°C) * (-20°C) = -210000 Дж.

Теперь мы знаем, что морозильная камера извлекла из воды 210 000 Дж энергии, и это количество энергии было извлечено за 6 часов. Для вычисления полезной мощности (P) используем следующую формулу:

P = Q / t,

где: P - полезная мощность (в ваттах), Q - количество тепла (в джоулях), t - время (в секундах).

Переведем 6 часов в секунды: 6 часов * 3600 секунд/час = 21,600 секунд.

Теперь вычислим полезную мощность:

P = -210000 Дж / 21600 сек = -9.72 Вт.

Ответ: Полезная мощность морозильной камеры холодильника составляет около 9.72 Вт (ватта) с округлением до десятых долей. Минус перед мощностью указывает на то, что морозильная камера извлекает тепло из воды.