Доклад на тему сопротивление проводников.

Электрическое сопротивление обусловлено тем, что свободные электроны при дрейфе взаимодействуют с положительными ионами кристаллической решетки металла. при повышении температуры учащаются соударения электронов с ионами, поэтому сопротивление проводников зависит от температуры. сопротивление проводников зависит от материала проводника, т.е. строение его кристаллической решетки. для однородного цилиндрического проводника длиной l и площадью поперечного сечения s сопротивление определяется по формуле r = ρ٠l/s (1.) где ρ=rs/l – удельное сопротивление проводника (сопротивление однородного цилиндрического проводника, имеющего единичную длину и единичную площадь поперечного сечения). единица сопротивления – ом. 1 ом: ом – сопротивление проводника, по которому при напряжении 1 в течет ток 1 ом=1 в/а. величина σ=1/ρ, обратная удельному сопротивлению, называется удельной электрической проводимостью проводника. единица электрической проводимости – сименс (см). сименс – электрическая проводимость проводника сопротивлением 1 ом, т.е. 1 см=1 ом־№. из формулы (1.1) следует, что единицей удельного сопротивления является ом-метр (ом ٠м). таблица 1.1 удельное сопротивление наиболее распространенных проводников материал ρ, 10־ ом∙м характеристика материала серебро 1,6 наилучший проводник медь 1,7 применяется наиболее часто алюминий 2,9 применяется часто железо 9,8 применяется редко удельное электрическое сопротивление проводника зависит не только от рода вещества, но и от его состояния. зависимость удельного сопротивления ρ от температуры выражается формулой ρ = ρ0 (1+ αt), (1.2) где ρ0 – удельное сопротивление при 0°c; t – температура (по шкале цельсия); α – температурный коэффициент сопротивления, характеризующий относительное изменение сопротивления проводника при нагревании его на 1°c или 1 k: α = (ρ-ρ0)/ρ0t. (1.3) температурные коэффициенты сопротивления веществ различны при разных температурах. однако для многих металлов изменение α с температурой не велико. для всех чистых металлов α ≈ 1/273 k־№ (или °c־№). зависимость сопротивления металлов от температуры положена в основу устройства термометров сопротивления. они используются как при высоких, так и при низких температурах, когда применение жидкостных термометров невозможно. из понятия о проводимости проводника следует, что чем меньше сопротивление проводника, тем больше его проводимость. при нагревании чистых металлов их сопротивление увеличивается, а при охлаждении – уменьшается. в 1911 г. голландский камерлинг-оннес провел опыты с ртутью, которую можно получить в чистом виде. он столкнулся с новым, совершенно неожиданным явлением. удельное сопротивление ртути при температуре 4,2 k (около -269°c) резко упало до такой малой величины, что его практически стало невозможно измерить. это явление обращения электрического сопротивления в нуль камерлинг-оннес назвал сверхпроводимостью. в настоящее время сверхпроводимость обнаружена у более чем 25 металлических элементов, большого числа сплавов, некоторых и полимеров. температура tкр перехода проводника в сверхпроводящее состояние для чистых металлов лежит в пределах от 0,14 k для иридия до 9,22 k для ниобия. движение электронов в металле, находящемся в состоянии сверхпроводимости, является до такой степени , что электроны, перемещаясь по проводнику, почти не испытывают соударений с атомами и ионами решетки. полное объяснение явления сверхпроводимости можно дать с позиций квантовой механики. кроме чисто электротехнических свойств, для проведения необходимой технологической обработки и обеспечения заданных сроков службы в эксплуатации, проводниковые материалы должны обладать достаточной нагревостойкостью, механической прочностью пластичностью.

1)Кусокльда массой 2 кг имеет температуру -20 градусов. Какое количество теплоты необходимо ему передать, чтобы превратить лед в воду при температуре 40 градусов?

2)В калориметре находится вода массой 2 кг градусов температура которой 20 градусов.

Туда же помещают лёд при температуре 0 градусов .Какова масса льда если он весь растаял?

3)В калориметр содержащий 1 кг воды с температурой 30 градусов помещают 500г льда с температурой 0 градусов.Какая температура установится в сосуде?

4)Из 1 кг льда с температурой - 10 градусов нужно получить воду с температурой +50 градусов.Какое потребуется кол-во теплоты?

5)Сколько дров нужно сжечь , чтобы получить из 5 кг льда с температурой -10градусов с температурой 100 градусов?Считиать, что на это пойдёт 50% полученного тепла.

1

СМОТРЕТЬ ОТВЕТ

Войди чтобы добавить комментарий

ответ, проверенный экспертом

2,3/5

1

fizik34

профессор

1.7 тыс. ответов

4.5 млн пользователей, получивших

Объяснение:

№1

Q = Qл. + Qв.

Q = cл.m( tпл. - tн.) + λm + св.m( t - tпл. )

Q = m( cл.( tпл. - tн. ) + св.( t - tпл. ) + λ )

Q = 2( 2100 ( 0 - ( -20 ) ) + 4200 ( 40 - 0 ) + 2,3 * 10^6 ) = 5,02 MДж

№2

Qв. + Qл. = 0

Qл. = - Qв.

Так как лёд уже находится при температуре плавления то мы его уже не нагреваем а только плавим

λmл. = - cв.mв.( tпл. - t )

λmл. = cв.mв.( t - tпл.)

mл. = ( cв.mв.( t - tпл.) )/λ

mл. = ( 4200 * 2( 20 - 0 ) )/( 2,3 * 10^6 ) ≈ 0,073 кг = 73 г

ответ: надеюсь правильно (95%)

Q1 = Q2 + Q3.

Q1 = q * m1, q — уд. теплота сгорания бензина ( q = 4,6 * 10^7 Дж/кг ), m1 – масса бензина;

Q2 = С * m2 * ( tк - tн ), С — уд. теплоемкость свинца ( С = 140 Дж/( кг*К ) ), m — масса свинца ( m2 = 20 кг ), tк — темп. плавл. свинца ( tк = 327 ºС ), tн — нач. темп. ( tн = 27 ºС ).

Q3 = λ * m2, λ — уд. теплота плавл. свинца ( λ = 0,25 * 10^5 Дж/( кг*К ) ).

m1 = ( С * m2 * ( tк - tн ) + λ * m2 ) / q = ( 140 * 20 * ( 327 - 27 ) + 0,25 * 10^5 * 20) / ( 4,6 * 10^7 ) = 0,029 кг = 29 г.