Задание №170944: Задание 3
3 Задача 4 / 1. Шурик проводит опыт по изучению теплопроводности теплоизоляционных материалов. У него есть два одинаковых герметичных контейнера с одинаковой площадью поверхности, помещенных в лаборатории, где температура воздуха постоянна и равна 𝑡 = 20∘C. Первый контейнер Шурик покрыл слоем теплоизоляции из материала 𝐴 толщиной лаб 𝑑 = 4 см. Внутри этого контейнера поддерживается температура 𝑡 = 50∘C. Для поддержания этой температуры 1 1 требуется мощность нагревателя 𝑃 = 15 Вт. Второй контейнер покрыт слоем теплоизоляции из материала 𝐵 толщиной 1 𝑑 = 2 см, а внутренняя температура во втором контейнере равна 𝑡 = 30∘C. 2 2 Мощность 𝑃 теплоотдачи через теплоизоляционный слой можно вычислить по формуле: 𝑆∆𝑡 𝑃 = 𝜆 , 𝑑 где ∆𝑡 – разность температур на границах слоя, 𝑆 – площадь поперечного сечения слоя, 𝑑 – толщина слоя, 𝜆 – коэффициент теплопроводности материала теплоизоляционного слоя. Известно, что коэффициент теплопроводности материала 𝐵 в два раза больше, чем у материала 𝐴: 𝜆 = 2𝜆 . Найдите 𝐵 𝐴 мощность 𝑃 , необходимую для поддержания температуры 𝑡 во втором контейнере. Ответ дайте в ваттах с точностью 2 2 до целого числа.
Что проверяет это задание
Задание относится к теме «Задание 3» и рассчитано на уровень 8 класса. Для решения понадобятся:
- построение модели
- применение физических законов
- проверка единиц измерения
Источник: Олимпиада «Курчатов» — официальный архив
Качество материала
Показываем, из чего состоит страница и можно ли проверить материал по первоисточнику.
Последняя проверка решения:
Происхождение задания
- Банк заданий
- Олимпиада «Курчатов» — официальный архив
- Организатор
- Редакция «Я сам решу»
- Материалы
- 1 файл
Связанные понятия
План самостоятельного решения
- Перепишите известные данные и отдельно сформулируйте, что требуется найти или доказать.
- Свяжите условие с темой «Задание 3» и выберите подходящее правило, формулу или способ рассуждения.
- Запишите промежуточные шаги: это помогает заметить потерянный знак, случай или логический переход.
- Сверьте результат со всеми ограничениями условия и только затем откройте подробный разбор.
Ориентировочное время: 15 минут.
Закрепить тему
После разбора попробуйте решить ещё десять заданий по предмету «Физика». Вариант формируется заново, а ответы можно сразу проверить.
Решение по шагам
Запишем выражения для мощностей теплоотдачи через теплоизоляционный слой в первом и втором контейнерах:
𝑆(𝑡 − 𝑡 )
𝑃 = 𝜆 1 лаб
1 𝐴 𝑑
1
𝑆(𝑡 − 𝑡 )
𝑃 = 𝜆 2 лаб
2 𝐵 𝑑
Используемые формулы
𝑃 = 𝜆 1 лаб𝑃 = 𝜆 2 лаб
Самопроверка после решения
- Я использовал все данные из условия и не добавил неподтверждённых предположений.
- Каждый переход в рассуждении объяснён правилом, формулой или ранее доказанным фактом.
- Ответ соответствует вопросу, а обозначения и единицы измерения записаны однозначно.
- Я сравнил свой ход решения с разбором и понял причину каждого отличия.
Типичные ошибки
- Пропустить часть условия.
- Сделать вывод без проверки промежуточного шага.
- Записать только ответ без объяснения.