На главую страницу

Физика → Методика → Олимпиады → Международное исследование образовательных достижений учащихся PISA → Phys → Горячая работа


Горячая работа

Вопрос 1. Петр ремонтирует старый дом. Он оставил в багажнике своей машины бутылку воды, несколько гвоздей и деревянный брусок. После того, как машина три часа простояла на солнце, температура внутри нее достигла 40ºC. Что произошло с предметами в машине? Обведите «Да» или «Нет» для каждого утверждения.

Произошло ли следующее с предметами в машине? Да или нет?
Температура всех предметов стала одинаковой. Да / Нет
Спустя некоторое время вода начала кипеть. Да / Нет
Спустя некоторое время гвозди накалились докрасна. Да / Нет

Решение. Температуры тел, находящихся в контакте, стремятся выровняться. Предметы, лежащие в багажнике, контактировали с нагретым воздухом, поэтому за три часа их температуры стали одинаковыми. Поэтому ответ на первый вопрос — да.
Для того чтобы вода начала кипеть при атмосферном давлении, её нужно нагреть до температуры 100 ºC; гвозди накаляются докрасна при температуре около 800 ºC. Температуры 40 ºC недостаточно, чтобы вода закипела, а гвозди накалились докрасна.
Ответ: да, нет, нет.

Замечание. Вновь отметим неаккуратность вопроса. Из описания ситуации никак не следует, что изначально температуры предметов отличались. Вместо «стало одинаковой» лучше «оказалась одинаковой» или «будет одинаковой».

Вопрос 2. Петр налил себе чашку кофе, температура которого была около 90ºC, и чашку холодной минеральной воды, температура которой около 5ºC. Обе чашки одинаковые и объем напитков тоже одинаковый. Температура в комнате, где находился Петр, была около 20ºC. Какой, вероятнее всего, будет температура кофе и минеральной воды через 10 минут?

A. 70ºC и 10ºC B. 90ºC и 5ºC
C. 70ºC и 25ºC D. 20ºC и 20ºC

Решение. Температура кофе начнёт понижаться, а температура минеральной воды — повышаться, поэтому вариант B невозможен. Воздух с температурой 20 ºC не может нагреть мине-ральную воду до температуры 25 ºC, поэтому вариант C также невозможен. Домашний опыт показывает, что за 10 минут чашка с жидкостью (с чаем, кофе, какао, молоком и пр.), температура которой была около 90 ºC, не успевает остыть до комнатной температуры. Вариант D невозможен. Остаётся вариант A.
Правильный ответ: A.

Замечание. Авторы тестирования предложили вопрос, ответ на который можно получить только путём исключения невозможных вариантов. В таком случае корректной являлась бы формулировка «Какой будет температура кофе и минеральной воды через 10 минут».

Оставить комментарий
Сообщить об ошибке