Задача сводится к закону теплообмена без фазового перехода: все переданное тепло повышает температуру содержимого калориметра.
Обозначения:
- C = 750 Дж/°C — теплоемкость содержимого калориметра
- t = 40 с — время
- Q — переданное тепло за это время
- ΔT — изменение температуры
Основная зависимость: Q = C ΔT. Значит, ΔT = Q / C.
Если за 40 с подводится постоянная мощность P (Вт), то Q = P t. Тогда ΔT = (P t) / C = (P · 40) / 750 ≈ 0.0533 · P (°C, где P в ваттах).
Важное замечание: без указанной величины теплового потока (P) или общего количества переданного тепла (Q) численно определить ΔT невозможно. Нужно либо Q, либо P.
Примеры численного значения:
- Пусть P = 10 Вт: ΔT ≈ (10 · 40) / 750 ≈ 0.533 °C.
- Пусть P = 50 Вт: ΔT ≈ (50 · 40) / 750 ≈ 2.67 °C.
- Пусть P = 100 Вт: ΔT ≈ (100 · 40) / 750 ≈ 5.33 °C.
- Если теплоподача отсутствует (P = 0): ΔT = 0 °C.
Дополнительное пояснение:
- Если мощность изменения с течением времени P(t) не постоянна, общая формула будет ΔT = (1/C) ∫_0^t P(t) dt.
- Учитывайте знак: если тепло добавляется в содержимое, ΔT положительно; если тепло уходит — отрицательно.