Электрический утюг рассчитан на напряжение 220в. сколько теплоты выделится в спирали утюга за 15мин, если ее сопротивление 110 ом? ответ выразить в килоджоулях

по закону джоуля-ленца q=i^2*r*t, из закона ома i=u/r, подставляем q=u^2*t/r, считаем q=220^2*15*60 секунд/110=396000дж=396кдж

q=u^2*t/r=48400*900/110=396000 дж = 396кдж

 

ответ: 396 кдж

R=2 ом                                     r=ρl/s; m=1 кг                                       m=dv=dsl, s=m/dl; ρ=1,8 10⁻⁸ ом м                       r=ρldl/m=ρl²d/m,   rm=ρl²d, d=8 900 кг/м³                           l²=rm/ρd=2*1/ 1,8 10⁻⁸ *  8,9 10⁻³= l-?                                               =1,25 10¹⁰.   извлекаем корень,                                                   l=1,12 10⁵ м                                                   ответ: l=1,12 10⁵ м

Поскольку перегородка проницаема для водорода, то водород в итоге распределится по разные стороны от перегородки с равной концентрацией. при равной температуре и концентрации по разные стороны перегородки по закону больцмана – парциальное давление водорода окажется одинаковым, а стало быть, суммированное по обеим сторонам воздействие сил парциального давления водорода, которое будет испытывать перегородка именно за счёт водорода – окажется равным нулю. учитывая это, воздействие водорода на конечное равновесное положение перегородки – учитывать вообще не нужно. при температуре 100°с, парциальное давление насышенного водяного пара, которое будет поддерживаться в правой секции окажется равным атмосферному, если для его насышенности будет достаточно массы воды (проверим это чуть позже). стало быть и парциальное давление гелия в левой секции окажется равным атмосферному po. теперь легко посчитать через уравнение идеального газа и конечный объём vл левой секции: po vл = νrt ; vл = νrt/po ; убедимся, что массы воды в правой секции vп достаточно: vп = (m/μ) rt/po   , где m – масса испарившейся воды, а μ – её молярная масса ; m = μpo vп /(rt) ; учитвая, что vп = v – vл, получим: m = μpo ( v – vл )/(rt) = μpo ( v – νrt/po )/(rt) ; m = μ ( pov/(rt) – ν ) ; при этом должно выполняться: 0 < m < m, где м – масса всей воды: 0 < μ ( pov/(rt) – ν ) < m ; 0 < pov/(rt) – ν < m/μ ; –m/μ < ν – pov/(rt) < 0 ; pov/(rt)–m/μ < ν < pov/(rt) ; 100 000 * 0.15 / ( 8.315 * 373 ) – 90/18 < ν < 100 000 * 0.15 / ( 8.315 * 373 ) ; 0 < ν < 4.84 , что, как мы понимаем, выполнено ( ν = 4 моля ), а значит, воды в правой секции достаточно для достижения парциальным давлением насыщенного пара – значения атмосферного давления и не слишком много, так что давление не превысит атмосферное, а часть воды так и останется жидкой. иначе, условие возникновения устойчивого парциального давления насыщенного пара со значением атмосферного – можно проверить так: 0 < m < m, где м – масса всей воды: 0 < μ ( pov/(rt) – ν ) < m ; 0 < pov/(rt) – ν < m/μ ; ν < pov/(rt) < m/μ + ν ; νr ( t° + 273 ) / po < v < r ( t° + 273 ) ( m/μ + ν ) / po 4 * 8.315 * 373 / 100 000 ; / po < v < 8.315 * 373 ( 90/18 + 4 ) / 100 000 ; 0.124 м³ < v < 0.279 м³ ; 124 л < v < 279 л , что, как мы понимаем, выполнено, а значит, воды в правой секции достаточно для достижения парциальным давлением насыщенного пара – значения атмосферного давления и не слишком много, так что давление не превысит атмосферное, а часть воды так и останется жидкой. тогда: vл = νr ( t° + 273 ) / po ; вычислим объём левой части сосуда после установления равновесия: vл = 4 * 8.315 * 373 / 100 000 ≈ 0.124 м³ = 124 л . *** любопытно, что вода в правой части сосуда при этом кипеть не будет, поскольку там будет находится ещё и водород с парциальным давлением p = νrt/v = 4*8.315*373/0.15 ≈ 83 кпа, так что общее давление, как в левой, так и в правой части сосуда окажется равным 183 кпа ≈ 1.83 атм, а при таком давлении вода кипит при несколько большей температуре, примерно при 116°с.