С использованием результатов лабораторной работы по изучению теплового действия электрического тока и КПД нагревательного прибора, поясните теоретическую основу нагревания проводника, по которому движется электрический ток, а так же определите КПД нагревательного прибора, если для выполнения работы были использованы следующие значения
- мощность нагревательного элемента - 2000 Вт
- напряжение сети переменного тока - 220 В
- вода, используемая для нагревания имеет комнатную температуру — 20 С°
- масса воды, используемая для нагревания 1,5 кг, ее теплоемкость c = 4,2 кДж/кг•К,.
- вода нагрелась до температуры 100 C° за 12,5 мин.
1) Проводите прямую линию (это будет трос), к ней пририсовываете коробку (груз).
2) Теперь из центра груза необходимо нарисовать все силы, которые на него действуют:
• Сила тяжести со стороны Земли, направлена вниз и равна mg;
• Сила натяжения со стороны троса T, направлена вверх.
на этом все. но также не забываем нарисовать вектор ускорения, направленный вверх (так как груз поднимают).
3) Вспоминаем второй закон Ньютона: F = ma
F - это равнодействующая сила, то есть геометрическая сумма всех сил, действующих на тело
как мы выяснили, на тело действует только сила тяжести mg и сила натяжения T
проводим любую вертикальную ось вверх и проецируем на нее силы: сила тяжести, так как направлена вниз, имеет отрицательный знак, а сила натяжения - положительный. (ускорение тоже положительный.)
Итак, по второму закону Ньютона: T - mg = ma. значит
T = mg + ma = m (g + a).
T = 10^(3)*(10+25) = 35 кН