Решение: Остывание воды в стаканах
Используя термометр и часы, учитель исследовал изменение температуры остывающей воды с течением времени. В алюминиевый и пластиковый стаканы налили одинаковое количество горячей воды. Результаты измерений представлены в таблицах.
| Величина | 0 мин | 5 мин | 10 мин | 15 мин | 20 мин |
|---|---|---|---|---|---|
| t, °C | 72 | 62 | 55 | 50 | 46 |
| τ, мин | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 |
Решение по шагам
5 шаговОпределим, насколько остыла вода в алюминиевом стакане за всё время наблюдения.
$$\Delta t_{\text{ал}} = 72 - 46 = 26\ ^\circ\mathrm{C}$$Определим, насколько остыла вода в пластиковом стакане за 20 минут.
$$\Delta t_{\text{пл}} = 72{,}0 - 53{,}3 = 18{,}7\ ^\circ\mathrm{C}$$Поскольку $26\ ^\circ\mathrm{C} > 18{,}7\ ^\circ\mathrm{C}$, вода в алюминиевом стакане остыла в большей степени. Утверждение 1 верно.
Скорость остывания в начале наблюдения выше: за первые 5 минут в алюминиевом стакане температура уменьшилась на $10\ ^\circ\mathrm{C}$, а за последние 5 минут — только на $4\ ^\circ\mathrm{C}$. Следовательно, при большей температуре наблюдаемая скорость остывания выше. Утверждение 3 верно.
За первые 10 минут вода в алюминиевом стакане остыла на $72 - 55 = 17\ ^\circ\mathrm{C}$, а не на $55\ ^\circ\mathrm{C}$. Остальные утверждения данными опытов не подтверждаются.
Где здесь ошибаются
Путать конечную температуру с величиной остывания.
В утверждении 4 не вычитать начальную температуру из конечной.
Делать вывод об интенсивности испарения, хотя в опыте измеряли только температуру.