Объяснение:
Дано:
U₁ = 5 В
I = 0,25 А
U = 12 В
ρ = 0,42·10⁻⁶ Ом·м - удельное электрическое сопротивление никелина
L = 10 м
S = 0,1 мм² = 0,1·10⁻⁶ м²
R₂ - ?
1)
Потеря напряжения на реостате должна составлять:
U₂ = U - U₁ = 12 - 5 = 7 В
Сопротивление реостате при нормальном накале лампы:
R₂ = U₂/I = 7 / 0,25 = 28 Ом
2)
Вычислим общее сопротивление реостата:
R₀ = ρ·L / S = 0,42·10⁻⁶·10 / (0,1·10⁻⁶) = 42 Ом
3)
Из пропорции:
42 Ом - 1
28 Ом - x
находим:
x = 28·1 / 42 = 14 / 21 = 2/3
Итак, реостат включаем на 2/3 его полной длины.
Объяснение:
Дано:
U₁ = 5 В
I = 0,25 А
U = 12 В
ρ = 0,42·10⁻⁶ Ом·м - удельное электрическое сопротивление никелина
L = 10 м
S = 0,1 мм² = 0,1·10⁻⁶ м²
R₂ - ?
1)
Потеря напряжения на реостате должна составлять:
U₂ = U - U₁ = 12 - 5 = 7 В
Сопротивление реостате при нормальном накале лампы:
R₂ = U₂/I = 7 / 0,25 = 28 Ом
2)
Вычислим общее сопротивление реостата:
R₀ = ρ·L / S = 0,42·10⁻⁶·10 / (0,1·10⁻⁶) = 42 Ом
3)
Из пропорции:
42 Ом - 1
28 Ом - x
находим:
x = 28·1 / 42 = 14 / 21 = 2/3
Итак, реостат включаем на 2/3 его полной длины.
N - мощность горелки,
t - искомое время,
Q - затраченное количество теплоты.
Разберемся поэтапно с Q.
На что наша горелка будет затрачивать энергию?
- плавление льда: λ m(л)
- нагрев образовавшейся воды до температуры кипения от начальной - нуля: c m(л) (100 - 0) = 100 c m(л)
- нагрев воды, которая уже находилась в сосуде: c m(в) (100 - 0) = 100 с m(в)
Таким образом, Q = λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в).
Запишем найденную формулу Q в формулу мощности:
N = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / t,
откуда искомое время t:
t = ( λ m(л) + 100 c m(л) + 100 с m(в) ) / N.
Упростим выражение (выносим сотню и удельную теплоемкость воды за скобки):
t = ( λ m(л) + 100 c (m(л) + m(в)) ) / N,
t = ( 335*10^3 * 35*10^-2 + 10^2 * 42*10^2 * 9*10^-1) / 1,5*10^3,
t = (117250 + 378000) / 1,5*10^3,
t = (117,25 + 378) / 1,5 ≈ 330,16 c ≈ 5,5 мин