В условии задачи описан один из методов определения размеров молекул. Нерастворимая в воде жидкость, имеющая меньшую, чем вода плотность растекается по поверхности воды до тех пор, пока толщина слоя не станет равной размеру молекулы. То есть молекулы масла образуют слой толщиной в одну молекулу. И эту толщину (то есть размер молекулы легко вычислить по простой формуле:
V=S*h, где V = 10⁻⁵ *10⁻⁶ м³ = 10⁻¹¹ м³, S = 50*10⁻⁴ м³ = 5*10⁻³ м²
Понятно, что при протекании электрического тока через проволоку последняя нагревается, вследствие чего увеличивается ее сопротивление.
Известно, что зависимость сопротивления проводника от температуры описывается следующей формулой:
R=R0(1+αt)
Здесь R – искомое сопротивление при температуре t, R0 – сопротивление при температуре t0 (в данном случае t0=0∘ C), α – температурный коэффициент сопротивления, равный для меди 0,0043 1/°C, t – температура (в градусах Цельсия), при которой нужно найти сопротивление проводника.
Известно, что сопротивление медного проводника при температуре t1 равно R1, а при температуре t2 равно R2, поэтому можем получить такую систему:
{R1=R0(1+αt1)R2=R0(1+αt2)
Поделим верхнее равенство на нижнее, далее перемножим “крест-накрест”:
R1R2=1+αt11+αt2
R1(1+αt2)=R2(1+αt1)
Разделим обе части полученного равенства на R1, тогда:
1+αt2=R2R1(1+αt1)
Вычтем из обеих частей равенства единицу:
αt2=R2R1(1+αt1)–1
И теперь осталось только разделить обе части на α:
t2=R2R1(1α+t1)–1α
Поздравляем, задача решена в общем, теперь посчитаем численный ответ:
В условии задачи описан один из методов определения размеров молекул. Нерастворимая в воде жидкость, имеющая меньшую, чем вода плотность растекается по поверхности воды до тех пор, пока толщина слоя не станет равной размеру молекулы. То есть молекулы масла образуют слой толщиной в одну молекулу. И эту толщину (то есть размер молекулы легко вычислить по простой формуле:
V=S*h, где V = 10⁻⁵ *10⁻⁶ м³ = 10⁻¹¹ м³, S = 50*10⁻⁴ м³ = 5*10⁻³ м²
Тогда, размер молекулы
h= V/S = 10*10⁻¹⁰/5*10⁻³ = 2*10⁻⁷ = 200*10⁻⁹ м = 200 нм
Этот размер на 2 порядка превышает размер молекулы масла, видимо в условии объем масла не 10⁻⁵, а 10⁻³ см³
Тогда размер молекулы 2 нм, что совпадает с реальностью
Дано:
t1=20∘ C, R1=0,04 Ом, R2=0,044 Ом, t2−?
Решение задачи:
Понятно, что при протекании электрического тока через проволоку последняя нагревается, вследствие чего увеличивается ее сопротивление.
Известно, что зависимость сопротивления проводника от температуры описывается следующей формулой:
R=R0(1+αt)
Здесь R – искомое сопротивление при температуре t, R0 – сопротивление при температуре t0 (в данном случае t0=0∘ C), α – температурный коэффициент сопротивления, равный для меди 0,0043 1/°C, t – температура (в градусах Цельсия), при которой нужно найти сопротивление проводника.
Известно, что сопротивление медного проводника при температуре t1 равно R1, а при температуре t2 равно R2, поэтому можем получить такую систему:
{R1=R0(1+αt1)R2=R0(1+αt2)
Поделим верхнее равенство на нижнее, далее перемножим “крест-накрест”:
R1R2=1+αt11+αt2
R1(1+αt2)=R2(1+αt1)
Разделим обе части полученного равенства на R1, тогда:
1+αt2=R2R1(1+αt1)
Вычтем из обеих частей равенства единицу:
αt2=R2R1(1+αt1)–1
И теперь осталось только разделить обе части на α:
t2=R2R1(1α+t1)–1α
Поздравляем, задача решена в общем, теперь посчитаем численный ответ:
t2=0,0440,04⋅(10,0043+20)–10,0043=45,3∘С=318,3К
ответ: 318,3 К.
Объяснение:
лучший ответ