Аккумулятор с э.д.с.2,2 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом замкнут медной прово- локой, масса которой равна 30,3г. Сопротивление проволоки подобрано так, что во внешней цепи выделяется наибольшая мощность. На сколько градусов нагреется проволока в течение 5 мин? Плотность, удельное сопротивление и теплоемкость меди равны соответственно 8,9 г/см3; 1,7ּ10-8Ом м и 0,09 кал/г град.
Аккумулятор с э.д.с.2,2 В и внутренним сопротивлением 0,1 Ом замкнут медной прово- локой, масса которой равна 30,3г. Сопротивление проволоки подобрано так, что во внешней цепи выделяется наибольшая мощность. На сколько градусов нагреется проволока в течение 5 мин? Плотность, удельное сопротивление и теплоемкость меди равны соответственно 8,9 г/см3; 1,7ּ10-8Ом м и 0,09 кал/г град.
Похожие вопросы
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Для нахождения изменения температуры проволоки воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который гласит:
P = I^2*R, где P - мощность, выделяющаяся в цепи, I - сила тока, R - сопротивление проволоки.
Из условия задачи известно, что наибольшая мощность будет выделяться во внешней цепи, когда сопротивление проволоки будет равно внутреннему сопротивлению аккумулятора, то есть R = 0,1 Ом.
Так как P = I^2*R, то I = √(P/R) = √(2,2^2 / 0,1) = 4,7 A.
Теперь найдем количество теплоты, выделяющееся в проволоке за время 5 минут:
Q = Pt = I^2Rt = (4,7^2)0,1560 = 846 Дж.
Теплоемкость меди равна 0,09 кал/г °С, что соответствует 377,4 Дж/кг °С.
Масса проволоки равна 30,3 г = 0,0303 кг.
Из формулы Q = mcΔT найдем изменение температуры проволоки:
846 = 0,0303377,4ΔT,
ΔT = 846 / (0,0303*377,4) = 74,95 °С
Таким образом, проволока нагреется на 74,95 °С в течение 5 минут.