Итак, что у нас происходит. Кусок льда, оказавшись в воде, сначала нагревается до температуры плавления, затем тает. При этом вода в сосуде охлаждается. Коль лед не весь растаял, есть основания полагать, что процесс завершился при температуре 0° С. Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁: (1) Тут: с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К) m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг) T₀ - начальная температура воды 10°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ : (2) Где: с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К) m₂ - начальная масса льда T₂ - начальная температура льда -20°С T₁ - конечная температура воды и льда 0°С m₃ - масса растаявшего льда. λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг При этом: кг (3)
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂ (4) Теперь из 4 выражаем m₂:
1.Два резистори 3 і 2 Ом з’єднали паралельно та підключили до джерела 10 В та внутрішнім опором 0,8 Ом. Визначте струм через резистор 2 Ом. (3 А)
2. Гальванічний елемент дає на зовнішній опір R1=4 Ом струм в колі Ι1=0,2 А, а при опорі R2=7 Ом сила струму в колі становить Ι1=0,14 А. Який струм дає елемент, якщо його замкнути накоротко? ( 0,47 А)
3. Вольтметр,підключений до затискачів джерела струму ,показав 6 В. Коли до тих же затискачів підключили резистор, вольтметр став показувати 3 В.Що покаже вольтметр,якщо замість одного підключити два таких же резистори,з’єднаних паралельно? ( 2 В Примітка: ця відповідь виходить, якщо вважати вольтметр ідеальним )
4. Два елементи, ЕРС яких 1,9 В і 1,1 В, внутрішні опори 0,8 Ом і 0,1 Ом так з’єднані в батарею паралельно і замкнуті на зовнішній опір 10 Ом. Визначте силу струму в зовнішньому колі. (0,12 А. Примітка: ця відповідь виходить при з’єднанні елементів різноіменними полюсами )
5. Лампа,розрахована на напругу 127 В,споживає потужність 50 Вт. Який додатковий опір потрібно приєднати до лампи, щоб увімкнути її в мережу з напругою 220 В? (236 Ом)
6. ЕРС джерела струму дорівнює 2 В, внутрішній опір 1 Ом. Визначити опір зовнішнього кола,якщо в ньому виділяється потужність 0,75 Вт. (3 Ом)
7. Який струм піде по підвідних проводах при короткому замиканні,якщо на двох плитках з опорами R1=200 Ом та R2=500Ом, виділяється при черговому включенні однакова потужність 200 Вт? (1,63 А)
8. При зміні зовнішнього опору з 6 Ом до 21 Ом ККД схеми збільшується удвічі. Чому дорівнює внутрішній опір джерела струму? (14 Ом)
9. Два джерела з однаковими ЕРС 120 В з’єднані паралельно. Визначити напругу на затискачах джерел і потужність, яку розвиває кожне з них,якщо опір зовнішнього кола 10 ом, а внутрішній опір джерел 0,5 Ом і 0,6 Ом. (117 В; 766 Вт; 636 Вт))
10. № 11.8-11.12 (наш збірник)
11. За час 40 с у колі ,яке складається з трьох однакових провідників, з’єднаних паралельно і включених у мережу, виділилась певна кількість теплоти. За який час виділиться така ж кількість теплоти,якщо провідники з’єднати послідовно? (360 с)
12. Два чайники, кожен з яких споживає при напрузі 220 В потужність 400 Вт, закипають при послідовному і при паралельному ввімкненні за один і той же час. Чому дорівнює опір підвідних дротів? (121 Ом)
13. Електродвигун моделі електромобіля працює при напрузі 9 В. Модель масою 2 кг рухається з постійною швидкістю 1,5 м/с. Яка сила струму в електродвигуні, якщо ККД моделі дорівнює 75%, а коефіцієнт опору рухові 0,08? (0,36 А)
14. Електричний чайник нагріває 2 л води від 10 °С до 100 °С за З хв. Яка довжина нікелінового проводу, з якого виготовлений нагрівальний елемент? Площа перерізу проводу дорівнює 0,63 мм2, ККД чайника 80%, напруга в мережі 220 В. (14 м)
15. Вольтметром вимірюють напругу на провіднику. Опір вольтметра 4 кОм, а межа вимірювання 4 В. Коло вмикають у мережу з постійною напругою 24 В. Який додатковий опір слід приєднати до вольтметра, щоб він зміг працювати за такої напруги? (2·104 Ом)
Тогда вода в сосуде, при охлаждении отдает количество теплоты Q₁:
Тут:
с₁ - удельная теплоемкость воды 4200 Дж/(кг·К)
m₁ - масса воды 1 кг (1л - 1кг)
T₀ - начальная температура воды 10°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
Лед принял количество теплоты Q₂ :
Где:
с₂ - удельная теплоемкость льда 2060 Дж/(кг·К)
m₂ - начальная масса льда
T₂ - начальная температура льда -20°С
T₁ - конечная температура воды и льда 0°С
m₃ - масса растаявшего льда.
λ - удельная теплота плавления льда 334*10³ Дж/кг
При этом:
Составляем уравнение теплового баланса, приравниваем Q₁ и Q₂. При этом, согласно (3) выражаем m₃ через m₂
Теперь из 4 выражаем m₂:
Подставляя в (5) числовые значения, получаем:
ответ: Исходная масса льда 0,201 кг=201 г.
1.Два резистори 3 і 2 Ом з’єднали паралельно та підключили до джерела 10 В та внутрішнім опором 0,8 Ом. Визначте струм через резистор 2 Ом. (3 А)
2. Гальванічний елемент дає на зовнішній опір R1=4 Ом струм в колі Ι1=0,2 А, а при опорі R2=7 Ом сила струму в колі становить Ι1=0,14 А. Який струм дає елемент, якщо його замкнути накоротко? ( 0,47 А)
3. Вольтметр,підключений до затискачів джерела струму ,показав 6 В. Коли до тих же затискачів підключили резистор, вольтметр став показувати 3 В.Що покаже вольтметр,якщо замість одного підключити два таких же резистори,з’єднаних паралельно? ( 2 В Примітка: ця відповідь виходить, якщо вважати вольтметр ідеальним )
4. Два елементи, ЕРС яких 1,9 В і 1,1 В, внутрішні опори 0,8 Ом і 0,1 Ом так з’єднані в батарею паралельно і замкнуті на зовнішній опір 10 Ом. Визначте силу струму в зовнішньому колі. (0,12 А. Примітка: ця відповідь виходить при з’єднанні елементів різноіменними полюсами )
5. Лампа,розрахована на напругу 127 В,споживає потужність 50 Вт. Який додатковий опір потрібно приєднати до лампи, щоб увімкнути її в мережу з напругою 220 В? (236 Ом)
6. ЕРС джерела струму дорівнює 2 В, внутрішній опір 1 Ом. Визначити опір зовнішнього кола,якщо в ньому виділяється потужність 0,75 Вт. (3 Ом)
7. Який струм піде по підвідних проводах при короткому замиканні,якщо на двох плитках з опорами R1=200 Ом та R2=500Ом, виділяється при черговому включенні однакова потужність 200 Вт? (1,63 А)
8. При зміні зовнішнього опору з 6 Ом до 21 Ом ККД схеми збільшується удвічі. Чому дорівнює внутрішній опір джерела струму? (14 Ом)
9. Два джерела з однаковими ЕРС 120 В з’єднані паралельно. Визначити напругу на затискачах джерел і потужність, яку розвиває кожне з них,якщо опір зовнішнього кола 10 ом, а внутрішній опір джерел 0,5 Ом і 0,6 Ом. (117 В; 766 Вт; 636 Вт))
10. № 11.8-11.12 (наш збірник)
11. За час 40 с у колі ,яке складається з трьох однакових провідників, з’єднаних паралельно і включених у мережу, виділилась певна кількість теплоти. За який час виділиться така ж кількість теплоти,якщо провідники з’єднати послідовно? (360 с)
12. Два чайники, кожен з яких споживає при напрузі 220 В потужність 400 Вт, закипають при послідовному і при паралельному ввімкненні за один і той же час. Чому дорівнює опір підвідних дротів? (121 Ом)
13. Електродвигун моделі електромобіля працює при напрузі 9 В. Модель масою 2 кг рухається з постійною швидкістю 1,5 м/с. Яка сила струму в електродвигуні, якщо ККД моделі дорівнює 75%, а коефіцієнт опору рухові 0,08? (0,36 А)
14. Електричний чайник нагріває 2 л води від 10 °С до 100 °С за З хв. Яка довжина нікелінового проводу, з якого виготовлений нагрівальний елемент? Площа перерізу проводу дорівнює 0,63 мм2, ККД чайника 80%, напруга в мережі 220 В. (14 м)
15. Вольтметром вимірюють напругу на провіднику. Опір вольтметра 4 кОм, а межа вимірювання 4 В. Коло вмикають у мережу з постійною напругою 24 В. Який додатковий опір слід приєднати до вольтметра, щоб він зміг працювати за такої напруги? (2·104 Ом)
Объяснение: