Для решения данной задачи, нам понадобятся следующие физические величины:
1. Теплоемкость (C) - это количество теплоты, необходимое для повышения температуры вещества на 1 градус Цельсия. В данной задаче, теплоемкость сосуда равна 1680 Дж/К.
2. Латентная теплота плавления (L) - это количество теплоты, необходимое для перехода вещества из твёрдого состояния в жидкое или наоборот при постоянной температуре. В данной задаче, латентная теплота плавления льда равна 334 000 Дж/кг.
3. Масса (m) - это количество вещества. В данной задаче, вес льда равен 0,5 кг.
4. Начальная температура (T_нач.) - это температура вещества в начале процесса. В данной задаче, начальная температура равна 0 градусов.
5. Конечная температура (T_кон.) - это температура вещества после процесса. В данной задаче, конечная температура равна 30 градусам.
Теперь давайте решим задачу по шагам:
Шаг 1: Расчет количества теплоты, необходимого для нагревания воды от 0 до 30 градусов.
Сначала найдем массу воды в сосуде. Поскольку изначально в сосуде было 0,5 литра воды, которая равна 0,5 кг.
Теперь воспользуемся формулой:
Q_вода = m*C*(ΔT_вода)
где Q_вода - количество теплоты, необходимое для нагревания воды от начальной температуры до конечной температуры,
m - масса воды,
C - теплоемкость воды,
ΔT_вода - изменение температуры воды.
Шаг 2: Расчет количества теплоты, необходимого для плавления льда.
Так как весь лёд растаял, то масса воды увеличилась на 0,5 кг (масса льда).
Теперь воспользуемся формулой:
Q_льд = m*L
где Q_льд - количество теплоты, необходимое для плавления льда,
m - масса льда,
L - латентная теплота плавления льда.
Рассчитаем данный шаг:
Q_льд = 0,5 кг * 334 000 Дж/кг
Q_льд = 167 000 Дж
Шаг 3: Расчет общего количества теплоты, необходимого для процесса.
Общее количество теплоты можно найти, сложив количество теплоты для нагревания воды и количество теплоты для плавления льда.
Шаг 4: Расчет количества водяного стоградусного пара.
Теперь воспользуемся формулой:
Q_пп = m*4186 Дж/(кг * К)*(100 градусов - 30 градусов)
где Q_пп - количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар,
m - масса воды,
4186 Дж/(кг * К) - теплоемкость пара,
100 градусов - 30 градусов - изменение температуры вещества при превращении воды в пар.
Заметим, что ΔT_вода равно разности температур, указанных в задаче.
Рассчитаем данный шаг:
Q_пп = 0,5 кг * 4186 Дж/(кг * К) * (100 градусов - 30 градусов)
Q_пп = 8 365 Дж
Количеством водяного стоградусного пара будет равно общему количеству теплоты, необходимого для процесса, деленного на количество теплоты, необходимое для превращения воды в пар.
Для решения этой задачи мы можем воспользоваться формулой Ohm's Law (Законом Ома), которая гласит:
V = I * R,
где V - напряжение (в вольтах), I - сила тока (в амперах) и R - сопротивление (в омах).
В данной задаче известны сила тока и начальное напряжение, и нас просят найти конечное напряжение.
Для начала, давайте найдем сопротивление проводника. Сопротивление можно вычислить, используя формулу:
R = (ρ * L) / A,
где R - сопротивление (в омах), ρ - удельное сопротивление материала (в омах на метр), L - длина проводника (в метрах) и A - площадь поперечного сечения проводника (в квадратных метрах).
Удельное сопротивление меди можно найти в таблице или получить из задания. Пусть удельное сопротивление меди равно 1,72 x 10^-8 Ом * м.
По условию, диаметр проводника составляет 1 мм. Для нахождения площади поперечного сечения проводника, возьмем во внимание, что диаметр равен дважды радиусу:
d = 2r.
Тогда радиус проводника будет равняться:
r = d / 2 = 1 мм / 2 = 0,5 мм = 0,5 x 10^-3 м.
Теперь мы можем найти площадь поперечного сечения проводника:
A = π * r^2,
где π - число Пи, приближенно равное 3.14.
A = 3.14 * (0,5 x 10^-3 м)^2 = 3.14 * 0,25 x 10^-6 м^2 = 0,785 x 10^-6 м^2.
Теперь, используя формулу сопротивления, мы можем найти его значение:
R = (1,72 x 10^-8 Ом * м * 5 м) / (0,785 x 10^-6 м^2) = 8,68 x 10^-3 Ом.
Итак, у нас есть сопротивление проводника (R = 8,68 x 10^-3 Ом) и сила тока (I = 200 Кл / 1 с = 200 А). Мы можем использовать закон Ома (V = I * R), чтобы найти напряжение (V).
V = I * R = 200 А * 8,68 x 10^-3 Ом = 1736 В.
Таким образом, напряжение на концах проводника увеличилось до значения 1736 В.
3) возрастает в 2 раза
Объяснение:
I=U/R