В калориметре с водой и льдом поместили проволоку сопротивлением 800 Ом и пропустили ток. На графике изображена зависимость температуры в калориметре от времени. Определите начальную массу льда величиной начальную массу воды т2. Удельная теплота 336 кДж/кг, плавление льда, удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг-°С).

Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт, доказавший весомость воздуха. Поводом к этому послужило случайное обстоятельство.
В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не шла выше 32 футовм. Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И только ученик Галилея, Торричелли, после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и в 1643 году изобрел прибор для измерения атмосферного давления — барометр

Дано:

U0=200 В, P0=400 Вт, t1=t2, R−?

Решение задачи:

 

Схема к решению задачи Если чайники, нагревая одно и то же количество воды, закипают за одно и то же время, значит в них выделяется одна и та же мощность, то есть:

P1=P2(1)

Сначала определим сопротивление чайников R0. Так как при напряжении U0 они потребляют мощность P0, то сопротивление R0 найдем следующим образом:

P0=U20R0⇒R0=U20P0(2)

Найдем мощность P1, выделяющуюся в каждом чайнике при их последовательном соединении. Пусть напряжение сети, к которым подключены чайники, равно U. Тогда через чайники будет течь ток I1, который можно определить по закону Ома:

I1=UR+2R0

Тогда мощность P1 равна:

P1=I21R0

P1=U2R0(R+2R0)2

Далее определим мощность P2, выделяющуюся в каждом чайнике при их параллельном соединении. Через соединительные провода будет течь ток I2, который также определим из закона Ома:

I2=UR+0,5R0

Так как чайники одинаковые (то есть имеют одинаковые сопротивления), то через них течет ток I22. Тогда мощность P2 равна:

P2=(I22)2R0=14I22R0

P2=U2R04(R+0,5R0)2

Учитывая (1), имеем:

U2R0(R+2R0)2=U2R04(R+0,5R0)2

(R+2R0)2=4(R+0,5R0)2

Раскроем скобки в обеих частях уравнения:

R2+4RR0+4R20=4R2+4RR0+R20

R2+4R20=4R2+R20

3R2=3R20

R=R0

Принимая во внимание (2), получим:

R0=U20P0

Численный ответ задачи равен:

R0=2002400=100Ом=0,1кОм

Объяснение: