Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 25 гостей.

Тестирование 2011 г. Вариант 2

Часть В

59. Зависимость силы тока I в нихромовом (с = 460 Дж/(кг•K)) проводнике, масса которого m = 30 г и сопротивление R = 1,3 Ом, от времени t имеет вид I = B√{Dt}, где В = 60 мА, D = 2,2 с−1. Найдите изменение абсолютной температуры ΔT проводника после замыкания цепи, через промежуток времени Δt = 3,0 мин. Потерями энергии в окружающую среду пренебречь.

Решение.
 Количество теплоты, выделившееся в нихромовом проводнике после замыкания цепи

Q = (I2/2)RΔt,

здесь учтено, что, так как тепловыделение в единицу времени линейно зависит от I2, то можно взять среднее арифметическое начального и конечного значений I2.
 По условию задачи потери в окружающую среду отсутствуют, следовательно, вся выделившаяся теплота пойдет на нагревание проводника
Q = cmΔT.

Или
cmΔT = (I2/2)RΔt,

откуда
ΔT = I2RΔt/(2cm) = B2DΔtRΔt/(2cm) = B2DRΔt2/(2cm).

 Подставим численные значения и рассчитаем изменение температуры
ΔT = (60 × 10−3)2 × 2,2 × 1,3 × 1802/(2 × 460 × 0,030) = 12,08 K.

Ответ: ΔT = 12 (К).