ответ с решением
Давай посмотрим на задачи по одной.
- Чтобы растопить лед массой 5 кг при температуре -10°C, нужно сначала нагреть его до 0°C, а затем растопить. Сначала найдем теплоту, необходимую для нагревания:
\( Q_1 = m_1 \cdot c \cdot \Delta T \),
где \( m_1 \) – масса льда, \( c \) – удельная теплоёмкость льда, \( \Delta T \) – изменение температуры. Подставляем значения:
\( Q_1 = 5 \ кг \cdot 2100 \ Дж/(кг \cdot °C) \cdot (0 - (-10)) \ °C \).
Вычисляем теплоту нагревания (\( Q_1 \)).
После того, как лёд нагрет до 0°C, рассчитаем теплоту плавления, чтобы превратить лёд в воду:
\( Q_2 = m_2 \cdot \lambda \),
где \( m_2 \) – масса льда, \( \lambda \) – удельная теплота плавления льда. Подставляем значения:
\( Q_2 = 5 \ кг \cdot 3,4 \cdot 10^5 \ Дж/кг \).
Вычисляем теплоту плавления (\( Q_2 \)).
Общее количество теплоты будет суммой найденных значений:
\( Q_{общ} = Q_1 + Q_2 \).
Теперь ты можешь подставить числовые значения и посчитать.
- Чтобы найти силу тока \( I \), протекающего через резистор, используем закон Ома для участка цепи:
\( I = \frac{U}{R} \),
где \( U \) – напряжение на резисторе, \( R \) – сопротивление резистора. Сопротивление \( R \) найдем через удельное сопротивление \( \rho \) и размеры проводника:
\( R = \rho \cdot \frac{l}{S} \),
где \( l \) – длина проводника, \( S \) – площадь поперечного сечения проводника. Подставляем все данные:
\( R = 0,4 \ (Ом \cdot мм^2 / м) \cdot \frac{50 \ м}{1 \ мм^2} \).
Вычисляем \( R \) и подставляем найденное значение в формулу для тока с указанным напряжением:
\( I = \frac{60 \ В}{R} \).
- Для электрического чайника с сопротивлением спирали 220 Ом количество теплоты, выделяемое в единицу времени (мощность), найдем по формуле:
\( P = \frac{U^2}{R} \),
где \( U \) – напряжение сети, \( R \) – сопротивление спирали чайника. Подставим значения и получим мощность \( P \):
\( P = \frac{220^2}{220} \ Вт \).
Теперь можешь закончить расчеты сам. Успехов с задачами!
