Тема урока: Отражение света. Закон отражения света. Домашнее задание на сегодня: В электрическом чайнике мощностью 800 Вт можно за 15 минут вскипятить 1,5 литра воды, имеющей начальную температуру 20 °С. Плотность воды равна 1000 кг/м3 , её удельная теплоёмкость с = 4200 Дж/(кг·°С). 1) Какое количество теплоты выделяется нагревателем за счет протекания через него электрического тока при кипячении данной порции воды? 2) Какое количество теплоты нужно передать данной порции воды для того, чтобы она закипела? 3) Какая часть теплоты, выделяющейся нагревателем, тратится на нагрев воды? Ответ приведите в процентах. Напишите полное решение этой задачи.

Решение задачи:

1. Расчет количества теплоты, выделяемого нагревателем:

   Считаем, что вся электрическая энергия, потребляемая чайником, преобразуется в теплоту. Мощность чайника (P) = 800 Вт. Время работы (t) = 15 минут = 15 * 60 = 900 секунд.

   Количество теплоты (Q_{выделяемая}) = Мощность * Время

   \[ Q_{\text{выделяемая}} = P \times t \] \[ Q_{\text{выделяемая}} = 800 \text{ Вт} \times 900 \text{ с} = 720 000 \text{ Дж} \]
2. Расчет количества теплоты, необходимого для закипания воды:

   Масса воды (m): Объем (V) = 1,5 л = 0,0015 м³ (так как 1 л = 0,001 м³). Плотность воды (\rho) = 1000 кг/м³.

   \[ m = \rho \times V \] \[ m = 1000 \text{ кг/м}^3 \times 0,0015 \text{ м}^3 = 1,5 \text{ кг} \]

   Изменение температуры (\Delta T): Конечная температура (t_кип) = 100 °С. Начальная температура (t_нач) = 20 °С.

   \[ \Delta T = t_{\text{кип}} - t_{\text{нач}} = 100 \text{ }^\circ\text{С} - 20 \text{ }^\circ\text{С} = 80 \text{ }^\circ\text{С} \]

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

   Количество теплоты для нагрева (Q_нагрев) = Масса * Удельная теплоемкость * Изменение температуры

   \[ Q_{\text{нагрев}} = m \times c \times \Delta T \] \[ Q_{\text{нагрев}} = 1,5 \text{ кг} \times 4200 \text{ Дж/(кг} \cdot \text{ }^\circ\text{С)} \times 80 \text{ }^\circ\text{С} = 504 000 \text{ Дж} \]
3. Расчет части теплоты, идущей на нагрев воды:

   Процент теплоты, потраченной на нагрев, рассчитывается как отношение количества теплоты, необходимого для нагрева, к общему количеству выделенной теплоты, умноженное на 100%.

   \[ \text{Процент} = \frac{Q_{\text{нагрев}}}{Q_{\text{выделяемая}}} \times 100\% \] \[ \text{Процент} = \frac{504 000 \text{ Дж}}{720 000 \text{ Дж}} \times 100\% = 0,7 \times 100\% = 70\% \]

Ответ:

• 1) Нагревателем выделяется 720 000 Дж теплоты.
• 2) Для закипания воды нужно передать 504 000 Дж теплоты.
• 3) 70% теплоты, выделяемой нагревателем, тратится на нагрев воды.