A11 График нагревания воды показан на рисунке. Определите скорость поступления тепла к воде в этом процессе. Масса воды 0,1 кг.

Решение:

На графике показана зависимость температуры воды от времени. Процесс нагревания происходит при постоянной мощности теплового потока, что означает постоянную скорость поступления тепла.

Из графика видно:

• Начальная температура T1 = 300 °C (что нереалистично для воды, скорее всего, это Кельвины, так как ось T в Кельвинах).
• Конечная температура T2 = 340 °C (К).
• Время нагрева t = 40 с.

Изменение температуры ΔT = T2 - T1 = 340 - 300 = 40 °C (К).

Масса воды m = 0.1 кг.

Удельная теплоемкость воды c = 4200 Дж/(кг·°C).

Количество теплоты, полученное водой, равно Q = c * m * ΔT.

Q = 4200 Дж/(кг·°C) * 0.1 кг * 40 °C = 16800 Дж.

Скорость поступления тепла (мощность) равна P = Q / t.

P = 16800 Дж / 40 с = 420 Дж/с.

Ответ: 420 Дж/с