Задача по физике Медный электропаяльник массой 0,5 кг включен в сеть с напряжением 220 В. На сколько градусов нагреется электропаяльник за 5 минут при силе тока в цепи 1 А?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи воспользуемся формулой для расчета изменения температуры тела:

Q = I U t,

где Q - количество теплоты, полученное телом (Дж),
I - сила тока в цепи (А),
U - напряжение в цепи (В),
t - время (с).

Поскольку вопрос задает о изменении температуры электропаяльника, то можно считать, что количество теплоты, полученное телом, равно изменению его внутренней энергии ΔU (по принципу сохранения энергии). А изменение внутренней энергии тела связано с изменением его температуры следующей формулой:

ΔU = m c ΔT,

где m - масса тела (кг),
c - удельная теплоемкость вещества (Дж/(кг*К)),
ΔT - изменение температуры тела (К).

Учитывая, что обычно удельная теплоемкость металла равна около 400 Дж/(кг*К), подставим все данные в формулы:

Q = I U t,
ΔU = m c ΔT.

0,5 400 ΔT = 1 220 300, //переводим 5 минут в секунды

ΔT = 66000 / (0,5 * 400)
ΔT = 330 К.

Итак, электропаяльник нагреется на 330 градусов по Цельсию.