Молодая мама в период отключения горячей воды решила искупать своего малыша в тёплой воде. Для этого она взяла детскую ванночку и набрала туда холодной воды из-под крана, температура которой была равна 19 °С. Затем она развела холодную воду в ванночке горячей водой, которую получила, нагрев на электрической плите воду из-под крана до 95 °С. После этой процедуры в ванночке оказалось 32 литра тёплой воды.
1) Определите объём воды, который пришлось нагреть молодой маме, если температура воды в ванночке оказалась равной 38 °С.
2) Какое количество теплоты пришлось затратить на получение этого объёма горячей воды? Плотность воды ρ = 1000 кг/м3, удельная теплоёмкость воды с = 4200 Дж/(кг⋅°С).
3) На какую сумму вырастет счёт за электроэнергию, если воду отключали на 10 дней, а мама купала малыша каждый день? Стоимость одного кВт·ч составляет 5 рублей. Теплопотерями можно пренебречь.
Решение. 1) Запишем уравнение теплового баланса для процесса смешивания горячей и холодной воды:
Подставим численный значения температуры:
откуда Поскольку всего в ванне оказалось 32 литра, маме пришлось нагреть 8 л воды.
2) Посчитаем количество теплоты, которое требуется для нагревания 8 л воды от 19 °С до 95 °С:
3)
Ответ: 1) 8 л; 2) 2553,6 кДж; 3) 35,5 руб.
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории, физические законы, закономерности, формулы и т.п., применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) проведены нужные рассуждения, верно осуществлена работа с графиками, схемами, таблицами (при необходимости); III) сделаны необходимые математические преобразования и расчёты, которые приводят или могут привести к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями; часть промежуточных вычислений может быть проведена «в уме»; задача может решаться как в общем виде, так и путём проведения вычислений непосредственно с заданными в условии численными значениями); IV) представлен правильный численный ответ на все три вопроса задачи с указанием единиц измерения искомой величины | 4 |
| Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для всех трёх вопросов задачи, но правильный численный ответ (IV) дан для первого и второго или только для первого из трёх вопросов задачи. ИЛИ Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого и второго из трёх вопросов задачи, и правильный численный ответ (IV) дан для первого и второго из трёх вопросов задачи | 3 |
| Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для всех трёх вопросов задачи, но правильный численный ответ (IV) не дан ни на один из трёх вопросов задачи. ИЛИ Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого и второго из трёх вопросов задачи, и дан правильный численный ответ (IV) для первого из трёх вопросов задачи | 2 |
| Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого и второго из трёх вопросов задачи, но не дан правильный численный ответ (IV) ни на один из трёх вопросов задачи. ИЛИ Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого из трёх вопросов задачи, и дан правильный численный ответ (IV) для первого из трёх вопросов задачи. ИЛИ Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого из трёх вопросов задачи, но не дан правильный численный ответ (IV) ни на один из трёх вопросов задачи | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 или 4 балла | 0 |
| Максимальный балл | 4 |
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Приведено полное решение, включающее следующие элементы: I) записаны положения теории, физические законы, закономерности, формулы и т.п., применение которых необходимо для решения задачи выбранным способом; II) проведены нужные рассуждения, верно осуществлена работа с графиками, схемами, таблицами (при необходимости); III) сделаны необходимые математические преобразования и расчёты, которые приводят или могут привести к правильному числовому ответу (допускается решение «по частям» с промежуточными вычислениями; часть промежуточных вычислений может быть проведена «в уме»; задача может решаться как в общем виде, так и путём проведения вычислений непосредственно с заданными в условии численными значениями); IV) представлен правильный численный ответ на все три вопроса задачи с указанием единиц измерения искомой величины | 4 |
| Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для всех трёх вопросов задачи, но правильный численный ответ (IV) дан для первого и второго или только для первого из трёх вопросов задачи. ИЛИ Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого и второго из трёх вопросов задачи, и правильный численный ответ (IV) дан для первого и второго из трёх вопросов задачи | 3 |
| Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для всех трёх вопросов задачи, но правильный численный ответ (IV) не дан ни на один из трёх вопросов задачи. ИЛИ Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого и второго из трёх вопросов задачи, и дан правильный численный ответ (IV) для первого из трёх вопросов задачи | 2 |
| Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого и второго из трёх вопросов задачи, но не дан правильный численный ответ (IV) ни на один из трёх вопросов задачи. ИЛИ Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого из трёх вопросов задачи, и дан правильный численный ответ (IV) для первого из трёх вопросов задачи. ИЛИ Приведено верное решение (I, II), сделаны математические преобразования и расчёты (III) для первого из трёх вопросов задачи, но не дан правильный численный ответ (IV) ни на один из трёх вопросов задачи | 1 |
| Все случаи решения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления оценок в 1, 2, 3 или 4 балла | 0 |
| Максимальный балл | 4 |
PDF-версии: 