Физика, задача на сопротивление. Вот такой вопрос про задачу с изменением сопротивления проводника при изменении температуры Хочу вскипятить чайник (довести 1 кг воды до кипения). Напряжение 6 В, Начальное сопротивление 5 Ом, коэффициент повышения сопротивления 0,002. Начальная температура 20 гр. С. Как решить С УЧЁТОМ ИЗМЕНЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ? Не нужен просто ответ, хочу понять как решать такие задачи, поэтому прошу подробное решение.
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом Ома, который гласит: U = I * R, где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.
Сначала найдем начальную силу тока, используя начальные значения параметров U = I 6 = I I = 6 / I = 1.2 А
Теперь найдем сопротивление проводника при температуре кипения воды (100 градусов) ΔR = α R ΔT, где α - коэффициент повышения сопротивления (0.002), R - начальное сопротивление (5 Ом), ΔT - изменение температуры (100 - 20 = 80 градусов) ΔR = 0.002 5 8 ΔR = 8 Ом
Теперь найдем сопротивление при температуре кипения R = R + Δ R = 5 + R = 13 Ом
Теперь найдем силу тока при температуре кипения, пользуясь законом Ома U = I 6 = I 1 I = 6 / 1 I ≈ 0.4615 А
Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг воды от начальной температуры 20 градусов до 100 градусов Q = m c ΔT, где m - масса воды (1 кг), c - удельная теплоемкость воды (4.18 Дж/(гград)), ΔT - изменение температуры (80 градусов) Q = 1 4.18 * 8 Q ≈ 334.4 кДж
Теперь рассчитаем работу проводника W = U W = 6 334. W = 2006.4 кДж
Таким образом, для вскипячивания 1 кг воды необходимо 2006.4 кДж работы.
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться законом Ома, который гласит: U = I * R, где U - напряжение, I - сила тока, R - сопротивление.
Сначала найдем начальную силу тока, используя начальные значения параметров
U = I
6 = I
I = 6 /
I = 1.2 А
Теперь найдем сопротивление проводника при температуре кипения воды (100 градусов)
ΔR = α R ΔT, где α - коэффициент повышения сопротивления (0.002), R - начальное сопротивление (5 Ом), ΔT - изменение температуры (100 - 20 = 80 градусов)
ΔR = 0.002 5 8
ΔR = 8 Ом
Теперь найдем сопротивление при температуре кипения
R = R + Δ
R = 5 +
R = 13 Ом
Теперь найдем силу тока при температуре кипения, пользуясь законом Ома
U = I
6 = I 1
I = 6 / 1
I ≈ 0.4615 А
Теперь рассчитаем количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг воды от начальной температуры 20 градусов до 100 градусов
Q = m c ΔT, где m - масса воды (1 кг), c - удельная теплоемкость воды (4.18 Дж/(гград)), ΔT - изменение температуры (80 градусов)
Q = 1 4.18 * 8
Q ≈ 334.4 кДж
Теперь рассчитаем работу проводника
W = U
W = 6 334.
W = 2006.4 кДж
Таким образом, для вскипячивания 1 кг воды необходимо 2006.4 кДж работы.