Довжина не деформованої пружини 10 см. В результаті деформації її довжина стала 25 см. Який запас потенціальної енергії отримала пружина якщо її жорсткість становить 400 н/м

1 в

Объяснение:

Температура однородного медного цилиндрического проводника длинной 10м в течении 57 с повысилась на 10К. Определить напряжение, которое было приложено к проводнику в это время. Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь

L=10 м

t=57 c

∆T= 10 K

U- ?

РЕШЕНИЕ

Количество тепла выделенное проводником по з-ну Дж-Ленца

Q1=U^2/R *t (1)

Сопротивление проводника длиной L

R=λL/S (2)

λ-удельное электрическое сопротивление меди =0.017 Ом*мм2/м=0.017*10^-6 Ом*м

S –поперечное сечение проводника

L-длина проводника

Подставим (2) в (1)

Q1=U^2/( λL/S) *t = U^2*S*t/( λL) (3)

Количество тепла полученное проводником от работы тока

Q2=сm∆T=cVp∆T=cLSp∆T (4)

С-удельная теплоемкость меди =400 Дж/кг*К

m-масса проводника

V-объем проводника

р-плотность меди =8920 кг/м3

по условию задачи потерь тепла нет, тогда

Q1=Q2

Приравняем  (3) и (4)

U^2*S*t/( λL)= cLSp∆

U^2 =1/t *( cLp∆T)*( λL)=1/t *c λ p L^2*∆T

U=√(1/t *c λ p L^2*∆T)= √(1/57*400*0.017*10^-6*8920*10^2*10) = 1 В

ответ напряжение 1 В

R1 = R2 = 10 Ом.

U = 220 В.

m1 = 1 кг.

m2 = 300 г = 0,3 кг.

T = 37 с.

t2 = 100 °С.

С1 = 4200 Дж/кг *°С.

С2 = 900 Дж/кг *°С.

t1 - ?

При параллельном соединение спиралей общее их сопротивление R найдём по формуле: R = R1 *R2/(R1 + R2).

R = 10 Ом *10 Ом/(10 Ом + 10 Ом) = 5 Ом.

Согласно закону Джоуля-Ленца, в плитке выделяется количество теплоты Q = U2 *T/R.

Это количество теплоты Q идёт на нагревание воды от t1  до температуры кипения t2.

Q = C1 *m1 *(t2 - t1) + C2 *m2 *(t2 - t1) = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.

U2 *T/R = C1 *m1 *t2 - C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t2 - C2 *m2 *t1.

C1 *m1 *t1 + C2 *m2 *t1 = C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R.

t1 = (C1 *m1 *t2 + C2 *m2 *t2 - U2 *T/R) /(C1 *m1 + C2 *m2).  

t1 = (4200 Дж/кг *°С *1 кг *100 °С+ 900 Дж/кг *°С *0,3 кг *100 °С - (220 В)2 *37 с/5 Ом) /(4200 Дж/кг *°С *1 кг + 900 Дж/кг *°С *0,3 кг) = 19,8 °С.

ответ: начальная температура воды составляла t1 = 19,8 °С.

Объяснение: