Какое количество теплоты выделится за 12,5мин в резисторе , сопротивлением 2194 Ом , включённым в сеть с напряжением 45В?

👇

Открыть все ответы

Ответ:

taxirkuliev

02.02.2023

Задача на уравнение теплового баланса, Ну и попутно на законы Ома и Джоуля-Ленца. Хотя баланса тут всего ничего.
Для плавления льда массой m находящегося при температуре плавления к нему необходимо подвести количество теплоты:
Q_1=qm

(1)
Где q- удельная теплота плавления льда
q=335*10³ Дж/кг

Q_1=335*10^3*2=670*10^3

Дж

При пропускании тока через проводник на нем за время Δt выделится количество теплоты:
$Q_2=IU\cdot \Delta t$ (2)
I - ток через провдник (в Амперах)
U - Напряжение на концах провдника (в Вольтах)
Δt - Интервал временим (с)
В нашем случае ток равен
$I= \frac{U}{2R}$ (3)
R- сопротивление одной спирали. Две одинаковые соединены последовательно, значит суммарное сопротивление равно
2R=2*20=40 Ом. (4)
Ну что ж, Подставляем числовые значения в (2) и с учетом (3) и (4) (не забываем 12мин=720с) ,получаем Q₂
$Q_2=220*\frac{220}{40}*720=871,2 *10^3$ Дж

КПД Это отношение теоретически необходимых на плавление затрат теплоты к полным затратам. Т.е в нашем случае:
$\eta = \frac{Q_1}{Q_2}= \frac{670*10^3}{871,2*10^3} \approx 0,77$

ОТВЕТ: η≈0,77

4,7(65 оценок)

Ответ:

Данил67854

02.02.2023

Работа равна Сила умножить на путь ( для движения по прямой при совпадении направления движения и силы).
$A=F \cdot l$ (1)
Путь l - гипотенуза прямоугольного треугольника
$l=h/sin \alpha$ (2)
Теперь разберемся с силой F. Чтобы равномерно тянуть тело по наклонке нам надо преодолеть "часть" силы тяжести и силу трения. т.е.
$F=mg\cdot sin \alpha +F_{tr}=mg\cdot sin \alpha +N \cdot k=mg\cdot sin \alpha +mg\cdot cos \alpha \cdot k$ (3)
первое слагаемое это проекция силы тяжести на наклонную плоскость. Второе - сила трения численно равная силе реакции опоры умноженной на коэффициент трения k.
Итак из (1), (2), (3) получаем
$A=(mg \cdot sin \alpha+Nk )h / sin \alpha$
$A=(mg \cdot sin \alpha+mgk\cdot cos \alpha )h / sin \alpha=\newline
=mg(sin \alpha+k\cdot cos \alpha )h / sin \alpha$
$A=(mg \cdot sin \alpha+mgk\cdot cos \alpha )h / sin \alpha=\newline =mg(1+k\cdot cos \alpha /sin \alpha )h =mgh(1+k\cdot ctg \alpha )$

$A=mgh(1+k\cdot ctg \alpha )$ (4)
Поставляем в 4 числа:
$A=mgh(1+k\cdot ctg \alpha ) \approx 400\cdot 9,8\cdot 2(1+0,3\cdot \sqrt{3} )\approx11913,8$ Дж

КПД можно определить так. Тело втащили на высоту h=2м
При этом оно приобрело потенциальную энергию
E_p=mgh=400*9,8*2=800*9,8=7840