1 в
Объяснение:
Температура однородного медного цилиндрического проводника длинной 10м в течении 57 с повысилась на 10К. Определить напряжение, которое было приложено к проводнику в это время. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь
L=10 м
t=57 c
∆T= 10 K
U- ?
РЕШЕНИЕ
Количество тепла выделенное проводником по з-ну Дж-Ленца
Q1=U^2/R *t (1)
Сопротивление проводника длиной L
R=λL/S (2)
λ-удельное электрическое сопротивление меди =0.017 Ом*мм2/м=0.017*10^-6 Ом*м
S –поперечное сечение проводника
L-длина проводника
Подставим (2) в (1)
Q1=U^2/( λL/S) *t = U^2*S*t/( λL) (3)
Количество тепла полученное проводником от работы тока
Q2=сm∆T=cVp∆T=cLSp∆T (4)
С-удельная теплоемкость меди =400 Дж/кг*К
m-масса проводника
V-объем проводника
р-плотность меди =8920 кг/м3
по условию задачи потерь тепла нет, тогда
Q1=Q2
Приравняем (3) и (4)
U^2*S*t/( λL)= cLSp∆
U^2 =1/t *( cLp∆T)*( λL)=1/t *c λ p L^2*∆T
U=√(1/t *c λ p L^2*∆T)= √(1/57*400*0.017*10^-6*8920*10^2*10) = 1 В
ответ напряжение 1 В
После того, как ученик дотронулся до шара, заряды перераспределились таким образом, чтобы их потенциалы были равны.
Так как потенциал заряженного тела φ прямо пропорционален его заряду q и обратно пропорционален его размерной характеристике (радиусу R), т.е. φ∝q/R .
Приравнивая потенциалы мы имеем, что чем больший размер (по сравнению с размером шара) имеет тело человека, тем больший заряд на нем будет скапливаться.
Конечно же, суммарный заряд в момент касания не может превысить исходный, т.е. q=q₁+q₂, где обозначены: q₁ - заряд шара, q₂ - заряд человека в момент касания.
А так как q₁<<q₂, то q₂≈q, q₁≈0.
То есть заряд шара стал равным нулю.
С какой высоты h падает вода, если в результате падения она нагревается на ∆T = 0,02 K. Счи- тать что только 30 % кинетической энергии падающей воды превращается в ее внутреннюю энергию. Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/кг ⋅ К. 24) Паровой молот падает с высоты h = 3 м на латунную болванку. Сколько раз n он должен упасть, чтобы температура болванки поднялась на ∆T = 19,87 K. На нагревание болванки расходуется 60 % теплоты, выделенной при ударах. Удельная теплоемкость латуни с = 400 Дж/кг ⋅ К. Масса молота М = 5 т, масса болванки m = 200 кг. 25) Свинцовая пуля имела скорость v0 = 300 м/с. Пробив доску, она нагрелась на ∆t = 50 °C. Какова скорость пули v после вылета из доски, если считать, что все выделенное количество теплоты израсходовано на нагревание пули? Удельная теплоемкость свинца с = 120 Дж/кг ⋅ К. 26) Определить мощность N двигателя автомобиля с кпд η = 0,3 если при скорости v = 20 м/с двига- тель потребляет объем V = 10 л бензина на пути S = 100 км. Удельная теплота сгорания бен- зина q = 44 МДж/кг, его плотность ρ = 7 ⋅ 102 кг/м3. 27) Двигатель дизельного трактора с кпд η = 60 % при движении со скоростью v = 36 км/ч развивает силу тяги F = 60 кН. Определить расход топлива за время t = 1 ч работы. Удельная теплота сгорания то- плива q = 4,2 ⋅ 107 Дж/кг. 28) Вместимость бензобака автомобиля V = 40 л. Масса автомобиля m = 2 т, КПД двигателя η = 0,3. Сколько километров сможет проехать автомобиль до следующей заправки, если коэффициент трения µ = 0,05? Плотность бензина ρ = 700 кг/м3, удельная теплота сгорания бензина q = 4,6 ⋅ 10 Дж/кг. Дви- жение автомобиля считать равномерным, силой сопротивления воздуха пренебречь.