Електроплитку з ніхромовою спіраллю завдовжки 30 м та площею поперечного перерізу 1,5 мм2 вмикають у мережу 220 В. Обчисліть кількість теплоти, яка виділиться за 10 хв роботи.

Объяснение:

В работе рассматривается движение абсолютно твердого тела.

Поступательное движение – это такое движение, при котором прямая, соединяю-

щая две любые точки тела, остается параллельной самой себе.

Основной закон динамики поступательного движения – второй закон Ньютона:

dp F

dt

=





,

где F



– равнодействующая всех сил, действующих на тело, dp

dt



– производная импульса

по времени.

Для тел, скорость движения которых v

 значительно меньше скорости света,

p mv

=

 

и

dv

F m ma

dt

= =







, (1)

где m – масса тела, a

 – его ускорение ([1] § 6).

Вращательным движением называется такое движение, при котором все точки те-

ла движутся по окружностям, центры которых лежат на одной и той же прямой, называе-

мой осью вращения. Основные характеристики кинематики вращательного движения:

угол поворота ϕ , угловая скорость ω , угловое ускорение ε . Эти величины связаны меж-

ду собой и с характеристиками поступательного движения ([1] §§1-4).

При изучении динамики вращения твердого тела пользуются понятиями момента

силы M



, момента импульса L



и момента инерции I .

Моментом силы M



относительно точки О называется векторное произведение

радиус-вектора r и силы F



:

M rF

=  

,

 

Пусть Q - подводимая в единицу времени (секунду) энергия, тогда, используя уравнение Q*dt=c*m*dT, получаем:
1. За 10 минут (600 с)  600*Q=с*m*50 (1)
2. За x с  x*Q=c*m*162, откуда х/600=162/50, x=1944 c - время нагрева от 70С до 232 С. Итого энергия подводилась в течение 10+83=93 мин = 5580 с, из которых в течении 600+1944=2544 с тело нагревалось и в течение 5580-2544=3036 с плавилось. За время плавления к телу подведена энергия Q*3036=L*m=59000*m, откуда Q=19,43*m. Подставляя это выражение в уравнение (1) и сокращая на m, получаем с=600*19,43/50=233,16 Дж/(кг*К)