1. Для определения повышения температуры в калориметре с водой, сначала найдем количество теплоты, которое будет передано. Общая мощность нагревателя, учитывая тепловые потери, составит 80% от 12,5 Вт. Q = P * t, где Q — количество теплоты, P — мощность, t — время. P = 12,5 Вт * 0,8 = 10 Вт t = 22 мин = 22 * 60 = 1320 с Q = 10 Вт * 1320 с = 13200 Дж. Теперь рассчитаем массу системы (калориметр + вода) и применим формулу для вычисления изменения температуры: Системная масса = масса воды + масса калориметра = 120 г + 50 г = 170 г. С = 4,18 Дж/(г·°C) — теплоемкость воды, С_ал = 0,9 Дж/(г·°C) — теплоемкость алюминия. Таким образом, общее количество теплоты: Q = m_вода * c_вода * ΔT + m_ал * c_ал * ΔT. 13200 Дж = (120 г * 4,18 Дж/(г·°C) + 50 г * 0,9 Дж/(г·°C)) * ΔT. Теперь упростим: 13200 Дж = (501,6 Дж/°C + 45 Дж/°C) * ΔT, 13200 Дж = 546,6 Дж/°C * ΔT. ΔT = 13200 Дж / 546,6 Дж/°C ≈ 24,1 °C. Таким образом, температура поднимется примерно на 24,1 °C. 2. Чтобы найти КПД электроплитки, сначала посчитаем, сколько теплоты требуется для разогрева воды. Q = m * c * ΔT, где m = 2 кг = 2000 г, c = 4,18 Дж/(г·°C), ΔT = 100 °C - 20 °C = 80 °C. Q = 2000 г * 4,18 Дж/(г·°C) * 80 °C = 668800 Дж. Теперь находим количество энергии, которое подает плитка: P = 660 Вт, t = 35 мин = 35 * 60 = 2100 с, E = P * t = 660 Вт * 2100 с = 1386000 Дж. Теперь находим КПД: КПД = (Q / E) * 100% = (668800 Дж / 1386000 Дж) * 100% ≈ 48,2%. КПД электроплитки составляет примерно 48,2%. 3. Чтобы найти массу воды, которую можно нагреть, сначала находим, сколько тепла будет получено от нагревателя. P = 500 Вт, t = 35 мин = 35 * 60 = 2100 с. E = P * t = 500 Вт * 2100 с = 1050000 Дж. Теперь, с учетом КПД: Q = КПД * E = 0,64 * 1050000 Дж = 672000 Дж. Теперь расчитаем требуемую массу воды: Q = m * c * ΔT, где ΔT = 100 °C - 20 °C = 80 °C и c = 4,18 Дж/(г·°C). 672000 Дж = m * 4,18 Дж/(г·°C) * 80 °C. m = 672000 Дж / (4,18 Дж/(г·°C) * 80 °C) ≈ 2016 г. Таким образом, масса воды составляет примерно 2016 г.