ОГЭ физика: задание 22

Вариант 1

КПД двигателя

Полезная мощность двигателя автомобиля составляет 23 кВт. Каков КПД двигателя, если при средней скорости 50 км/ч он потребляет 20 кг бензина на 100 км пути? Ответ дайте в процентах.

Разбор

Дано: N = 23000 Вт v = 50 км/ч S = 100 км m = 20 кг q = 46·10⁶ Дж/кг η — ?

η = A/Q, A = Nt, t = S/v = 100/50 ч = 7200 с, Q = qm.

η = Nt/(qm) = 23000 · 7200 / (46 000 000 · 20) = 0,18 = 18 %.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 18 %

Вариант 2

нагревание и плавление льда

Какое количество теплоты необходимо, чтобы лёд массой 0,5 кг, взятый при температуре −10 °C, нагреть до температуры плавления и полностью расплавить? Ответ дайте в килоджоулях.

Разбор

Дано: m = 0,5 кг t₀ = −10 °C t_пл = 0 °C c = 2100 Дж/(кг·°C) λ = 3,3·10⁵ Дж/кг Q — ?

Q = cm(t_пл − t₀) + λm = 2100 · 0,5 · 10 + 330 000 · 0,5 = 175500 Дж = 175,5 кДж.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 175,5 кДж

Вариант 3

сгорание топлива

Сколько граммов бензина нужно сжечь, чтобы нагреть 5 кг воды на 20 °C, если КПД нагревателя 30 %?

Разбор

Дано: m_в = 5 кг Δt = 20 °C η = 0,3 q = 46·10⁶ Дж/кг c = 4200 Дж/(кг·°C) m_т — ?

ηqm_т = cm_вΔt ⇒ m_т = cm_вΔt/(ηq) = 4200 · 5 · 20 / (0,3 · 46000000) = 7/230 кг = 700/23 г.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 700/23 г

Вариант 4

КПД двигателя

Полезная мощность двигателя автомобиля составляет 23 кВт. Каков КПД двигателя, если при средней скорости 90 км/ч он потребляет 8 кг бензина на 100 км пути? Ответ дайте в процентах.

Разбор

Дано: N = 23000 Вт v = 90 км/ч S = 100 км m = 8 кг q = 46·10⁶ Дж/кг η — ?

η = A/Q, A = Nt, t = S/v = 100/90 ч = 4000 с, Q = qm.

η = Nt/(qm) = 23000 · 4000 / (46 000 000 · 8) = 0,25 = 25 %.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 25 %

Вариант 5

нагревание и плавление льда

Какое количество теплоты необходимо, чтобы лёд массой 0,5 кг, взятый при температуре −20 °C, нагреть до температуры плавления и полностью расплавить? Ответ дайте в килоджоулях.

Разбор

Дано: m = 0,5 кг t₀ = −20 °C t_пл = 0 °C c = 2100 Дж/(кг·°C) λ = 3,3·10⁵ Дж/кг Q — ?

Q = cm(t_пл − t₀) + λm = 2100 · 0,5 · 20 + 330 000 · 0,5 = 186000 Дж = 186 кДж.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 186 кДж

Вариант 6

сгорание топлива

Сколько граммов спирта нужно сжечь, чтобы нагреть 2 кг воды на 50 °C, если КПД нагревателя 40 %?

Разбор

Дано: m_в = 2 кг Δt = 50 °C η = 0,4 q = 29·10⁶ Дж/кг c = 4200 Дж/(кг·°C) m_т — ?

ηqm_т = cm_вΔt ⇒ m_т = cm_вΔt/(ηq) = 4200 · 2 · 50 / (0,4 · 29000000) = 21/580 кг = 1050/29 г.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 1050/29 г

Вариант 7

КПД двигателя

Полезная мощность двигателя автомобиля составляет 23 кВт. Каков КПД двигателя, если при средней скорости 80 км/ч он потребляет 15 кг бензина на 100 км пути? Ответ дайте в процентах.

Разбор

Дано: N = 23000 Вт v = 80 км/ч S = 100 км m = 15 кг q = 46·10⁶ Дж/кг η — ?

η = A/Q, A = Nt, t = S/v = 100/80 ч = 4500 с, Q = qm.

η = Nt/(qm) = 23000 · 4500 / (46 000 000 · 15) = 0,15 = 15 %.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 15 %

Вариант 8

нагревание и плавление льда

Разбор

Дано: m = 0,5 кг t₀ = −10 °C t_пл = 0 °C c = 2100 Дж/(кг·°C) λ = 3,3·10⁵ Дж/кг Q — ?

Q = cm(t_пл − t₀) + λm = 2100 · 0,5 · 10 + 330 000 · 0,5 = 175500 Дж = 175,5 кДж.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 175,5 кДж

Вариант 9

сгорание топлива

Сколько граммов спирта нужно сжечь, чтобы нагреть 1 кг воды на 60 °C, если КПД нагревателя 25 %?

Разбор

Дано: m_в = 1 кг Δt = 60 °C η = 0,25 q = 29·10⁶ Дж/кг c = 4200 Дж/(кг·°C) m_т — ?

ηqm_т = cm_вΔt ⇒ m_т = cm_вΔt/(ηq) = 4200 · 1 · 60 / (0,25 · 29000000) = 126/3625 кг = 1008/29 г.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 1008/29 г

Вариант 10

КПД двигателя

Полезная мощность двигателя автомобиля составляет 92 кВт. Каков КПД двигателя, если при средней скорости 90 км/ч он потребляет 20 кг бензина на 100 км пути? Ответ дайте в процентах.

Разбор

Дано: N = 92000 Вт v = 90 км/ч S = 100 км m = 20 кг q = 46·10⁶ Дж/кг η — ?

η = A/Q, A = Nt, t = S/v = 100/90 ч = 4000 с, Q = qm.

η = Nt/(qm) = 92000 · 4000 / (46 000 000 · 20) = 0,4 = 40 %.

Содержание критерия	Баллы
Приведено полное правильное решение: краткое условие (Дано), необходимые формулы, математические преобразования и расчёты, приводящие к правильному числовому ответу с единицами измерения	3
Правильно записаны формулы и проведены вычисления, но допущена ошибка в кратком условии или переводе в СИ; ИЛИ решение только в общем виде; ИЛИ ошибка в преобразованиях или вычислениях	2
Записано и использовано не менее половины исходных формул; ИЛИ записаны все формулы, но в одной из них ошибка	1
Все остальные случаи	0
Максимальный балл	3

Ответ: 40 %

Тепловые явления и КПД: расчётная задача

Как оформить

Критерии

Самопроверка

Разобранные варианты

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Вариант 4

Вариант 5

Вариант 6

Вариант 7

Вариант 8

Вариант 9

Вариант 10

Для самостоятельного решения

Вариант 11

Вариант 12

Вариант 13

Вариант 14

Вариант 15