Анализ этапов проведения исследования по его описанию · 63 задания
- Задание №16№16
В стеклянную трубку, нижнее отверстие которой закрыто тонкой резиновой плёнкой, наливают поочерёдно чистую воду и водный раствор соли одинакового объё…
Давление
- Задание №16№16
В два одинаковых сосуда налили раствор медного купороса (раствор голубого цвета), а поверх налили воду (рис. 1). Один из сосудов оставили при комнатно…
Броуновское движение, диффузия
- Задание №16№16
Используя две катушки, одна из которых подсоединена к источнику тока, а другая замкнута на амперметр, ученик изучал явление электромагнитной индукции.…
Электромагнитная индукция
- Задание №16№16
Ученик провёл эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника, причём в качестве проводника он использовал никелиновые…
Электрическое сопротивление
- Задание №16№16
Используя стакан с горячей водой, термометр и часы, учитель на уроке провёл опыты по исследованию температуры остывающей воды с течением времени. Резу…
Количество теплоты. Теплоёмкость
- Задание №16№16
Учитель на уроке, используя палочку и два лоскутка одной и той же ткани, последовательно провёл опыты по электризации. Описание действий учителя предс…
Электризация тел
- Задание №16№16
Ученик провёл эксперимент по изучению количества теплоты, выделяющейся при остывании металлических цилиндров различной массы, предварительно нагретых…
Количество теплоты. Теплоёмкость
- Задание №16№16
Ученик провёл эксперимент по изучению выталкивающей силы, действующей на цилиндр по мере его погружения в жидкость. На рисунке представлен график зави…
Закон Архимеда. Плавание тел
- Задание №16№16
Учитель на уроке провёл опыт по изучению движения тела по наклонной плоскости: шарик скатывался по наклонной плоскости из состояния покоя, причём фикс…
Равноускоренное движение
- Задание №16№16
Ученик провёл эксперимент по изучению электрического сопротивления металлического проводника, причём в качестве проводника он использовал никелиновые…
Электрическое сопротивление
- Задание №16№16
Используя две катушки, одна из которых подсоединена к источнику тока, а другая замкнута на амперметр, ученик изучал явление электромагнитной индукции.…
Электромагнитная индукция
- Задание №16№16
Ученик провёл эксперимент по изучению силы упругости, возникающей при подвешивании грузов различной массы к резиновым шнурам разных длины и толщины. Р…
Закон Гука
Используя термометр и часы, учитель на уроке провёл опыты по исследованию температуры остывающей воды с течением времени.
В алюминиевый и пластиковый стаканы он налил одинаковое количество горячей воды. Результаты измерений даны в таблицах 1 и 2.
Таблица 1. Остывание воды в алюминиевом стакане
t, оС | 72 | 62 | 55 | 50 | 46 |
τ, мин. | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
Таблица 2. Остывание воды в пластиковом стакане
t, оС | 72,0 | 65,0 | 60,5 | 56,7 | 53,3 |
τ, мин. | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
Из предложенного перечня выберите два утверждения, соответствующих проведённым опытам. Укажите их номера.
Правильный ответ
13
Пояснение
Решение.
Для выбора верных утверждений проанализируем данные, представленные в таблицах, и сопоставим их с предложенными вариантами.
1. Проверим утверждение №1: «За время наблюдения вода в алюминиевом стакане остыла в большей степени, чем в пластиковом».
Начальная температура воды в обоих стаканах была одинаковой: t_0 = 72 \, ^\circ\text{C}.
Через 20 минут (конец наблюдения) температура в алюминиевом стакане составила t_{ал} = 46 \, ^\circ\text{C}, а в пластиковом — t_{пл} = 53,3 \, ^\circ\text{C}.
Изменение температуры в алюминиевом стакане: \Delta t_{ал} = 72 - 46 = 26 \, ^\circ\text{C}.
Изменение температуры в пластиковом стакане: \Delta t_{пл} = 72 - 53,3 = 18,7 \, ^\circ\text{C}.
Следовательно, в алюминиевом стакане вода действительно остыла сильнее. Утверждение №1 верно.
2. Проверим утверждение №2: «За 20 мин. вода в обоих стаканах остыла до комнатной температуры».
Комнатная температура обычно составляет около 20\text{--}25 \, ^\circ\text{C}. Через 20 минут температура воды в стаканах была 46 \, ^\circ\text{C} и 53,3 \, ^\circ\text{C}. Процесс остывания продолжается, тепловое равновесие с окружающей средой еще не достигнуто. Утверждение №2 неверно.
3. Проверим утверждение №3: «Чем больше температура воды, тем выше наблюдаемая скорость остывания».
Рассмотрим алюминиевый стакан:
За первые 5 минут (от 0 до 5 мин) температура упала на 72 - 62 = 10 \, ^\circ\text{C}.
За последние 5 минут (от 15 до 20 мин) температура упала на 50 - 46 = 4 \, ^\circ\text{C}.
Аналогичная тенденция наблюдается и в пластиковом стакане. Это подтверждает физический закон: чем больше разность температур между телом и окружающей средой, тем интенсивнее происходит теплоотдача. Утверждение №3 верно.
4. Проверим утверждение №4: «За первые 10 мин. наблюдения вода в алюминиевом стакане остыла на 55 \, ^\circ\text{C}».
Согласно таблице 1, через 10 минут температура воды стала равной 55 \, ^\circ\text{C}. Изменение температуры составило \Delta t = 72 - 55 = 17 \, ^\circ\text{C}. В утверждении перепутано конечное значение температуры с величиной её изменения. Утверждение №4 неверно.
5. Проверим утверждение №5: «Испарение воды в пластиковом стакане происходит менее интенсивно, чем в алюминиевом».
Интенсивность испарения зависит от площади поверхности жидкости, её температуры и внешних условий (влажность, движение воздуха). В опыте эти параметры (кроме температуры, которая меняется) одинаковы. Различие в скорости остывания обусловлено прежде всего разной теплопроводностью материалов стаканов (алюминий проводит тепло лучше пластика). Данных для вывода именно об интенсивности испарения в таблицах недостаточно. Утверждение №5 неверно.
Ответ: 13
Источник: ФИПИ