Задание №57146 ЕГЭ Физике

Согласно предположению И. Ньютона, которое он проверил экспериментально, тепловая мощность, отдаваемая нагретым до температуры Т телом в окружающую среду с более низкой температурой Т₀, пропорциональна разности температур тела и среды. Отсюда следует, что скорость охлаждения тела Это уравнение можно решать численно, действуя следующим образом. Разобьём время охлаждения тела на одинаковые интервалы в течение каждого из которых будем считать разность температур T_i−T₀ постоянной. Затем найдём величину   — это изменение температуры тела за интервал времени Продолжая такую процедуру, можно определить ход зависимости T(t).

Пусть старинный чугунный утюг массой m  =  1,8 кг остывает от 200 °С до 100 °С в воздухе с температурой Т₀  =  20 °С. Выберем   =  3 мин. Удельная теплоёмкость чугуна c  =  500  коэффициент k  =  0,05 мин⁻¹. Рассчитайте, чему будет равна температура утюга через 3 мин, 6 мин, 9 мин и т. д. с момента начала остывания до момента достижения конечной температуры.

1.  Постройте по найденным точкам график зависимости температуры T утюга от времени t.

2.  За какое время t₀ утюг остынет от 200 °С до 100 °С?

3.  Чему равна средняя мощность теплоотдачи утюга во внешнюю среду за время остывания t₀? Поясните ответы на эти вопросы, указав, какие физические явления и закономерности Вы использовали при решении задачи.