FastLearnВойтиНачать
Проект ФИПИ4 мин чтенияОбновлено 19 сентября 2026 г.

Задание № 22 по физике: комбинированный расчёт

Комбинированный расчёт: связь электрической работы и теплового баланса с учётом потерь.

Задание ОГЭ-2027: 22

Войти, чтобы сохранить
Содержание материала

Что проверяют

Это комбинированная задача высокого уровня. Она связывает несколько процессов из механики, тепловых или электромагнитных явлений. Нужно самостоятельно увидеть переход от одной части модели к другой.

Сколько баллов дают

Максимум — 3 балла. По проекту демоверсии оценивание расчётных заданий 20–22 устроено так:

Справочная таблица
БаллыЧто должно быть в решении
3Правильно выписаны данные и искомая величина; записаны все законы и формулы, нужные для выбранного способа; показаны преобразования и расчёт; получен верный числовой ответ с единицей. Можно решать по частям с промежуточными числами.
2Все нужные формулы выбраны верно, но при доведении решения до ответа есть ошибка в кратком условии или переводе единиц; либо получено верное решение в общем виде без числового расчёта; либо при верных исходных формулах есть ошибка в преобразованиях или вычислениях.
1Записана и применена хотя бы половина нужных исходных формул; либо записаны все исходные формулы, но одна из них ошибочна.
0Решение не отвечает условиям хотя бы для 1 балла.

Случайный список формул не равен решению: должно быть видно, как они связаны с условием. Другой правильный способ допустим. Конкретный состав необходимых законов зависит от задачи.

Какие варианты встречаются

Электрическая энергия переходит во внутреннюю; механическая работа вызывает нагрев; несколько тел участвуют в теплообмене; электрическая цепь соединяется с тепловым КПД. Условие может включать потери.

Алгоритм

  1. Разделите условие на процессы и нарисуйте цепочку энергии.
  2. Для каждого процесса запишите отдельный закон.
  3. Свяжите этапы равенством энергии с учётом КПД или потерь.
  4. Выведите искомую величину до подстановки.
  5. Проверьте доли и проценты: потеря 20% означает полезную долю η=0,80\eta=0{,}80.
  6. Проверьте ответ независимым балансом.

Формула электрической работы

Aэл=UIt=U2RtA_{\text{эл}}=UIt=\frac{U^2}{R}t

Первая форма удобна, когда известны ток и напряжение. Вторая получена из закона Ома и применима при постоянных UU и RR.

Формула теплового баланса

ηAэл=(c1m1+c2m2)ΔT\eta A_{\text{эл}}=(c_1m_1+c_2m_2)\Delta T

Такую запись используют, если электрический нагреватель греет два тела вместе, а доля η\eta поступившей энергии идёт на их нагрев.

Полный пример

Нагреватель сопротивлением 12 Ом подключён к напряжению 24 В. Он нагревает 0,5 кг воды в алюминиевом сосуде массой 0,2 кг. Сначала вода и сосуд имеют одинаковую температуру 20 °C. За 10 мин 15% энергии теряется; кипения и испарения в расчёте не учитываем. Найдите повышение температуры. cв=4200Джкг⋅∘Cc_{\text{в}}=4200\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}, cAl=900Джкг⋅∘Cc_{\text{Al}}=900\frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}.

Шаг 1. t=600 сt=600\text{ с}, полезная доля η=0,85\eta=0{,}85.

Шаг 2. Электрическая энергия: A=24212⋅600=28 800 ДжA=\frac{24^2}{12}\cdot600=28\,800\text{ Дж}.

Шаг 3. На нагрев поступило Q=0,85⋅28 800=24 480 ДжQ=0{,}85\cdot28\,800=24\,480\text{ Дж}.

Шаг 4. Общая теплоёмкость: Cобщ=4200⋅0,5+900⋅0,2=2280Дж∘CC_{\text{общ}}=4200\cdot0{,}5+900\cdot0{,}2=2280\frac{\text{Дж}}{{}^\circ\text{C}}.

Шаг 5. ΔT=24 4802280≈10,7 ∘C\Delta T=\frac{24\,480}{2280}\approx10{,}7\,{}^\circ\text{C}.

Ответ: примерно 10,7 °C.

Частые ошибки

Не вычитайте 15 из энергии: процент переводят в долю. Не забывайте теплоёмкость сосуда и перевод минут в секунды.

Самопроверка

Все процессы отражены формулами? Потери уменьшают полезную энергию? Суммарная полученная энергия не превышает затраченную?

Источник

Формат, содержание и оценивание сверены с проектом материалов ФИПИ ОГЭ-2027 по физике. Условие примера, решение и объяснение подготовлены FastLearn.

Версия и источники

Физика · Экзамен: ОГЭ-2027 · версия v6

Документы и история изменений

Текст подготовлен командой FastLearn по документам ФИПИ. Если материал расходится с окончательными документами, он будет обновлён.

Ещё по этой темеДругие объяснения, формулы и примеры решений.