Источник с ЭДС 2,2 В и внутренним сопротивлением 1 Ом замк- нут медной проволокой, масса которой 30,3 г. Сопротивление проволоки равно внутреннему сопротивлению источника. На сколько градусов нагреется проволока за 5 мин? Удельная теп- лоёмкость меди 378 Дж/(кг - К).

Для решения данной задачи используем законы сохранения энергии. Сначала найдем ток, протекающий через проволоку. Используем закон Ома: \[ U = I \cdot R_{\text{внеш}}. \] Подставляя известные значения, получаем: \[ 2,2 = I \cdot (1+1) \Rightarrow I = \frac{2,2}{2} = 1,1 A .\] Далее найдем энергию, выделяющуюся в проволоке за время 5 минут: \[ Q = I^2 \cdot R_{\text{внутр}} \cdot t. \] Подставляя значения, получаем: \[ Q = (1,1)^2 \cdot 1 \cdot 60 \cdot 5 = 330 Дж .\] Далее найдем массу проволоки: \[ m = \frac{30,3}{1000} = 0,0303 кг. \] И теплоемкость проволоки: \[ C = 378 Дж/(кг \cdot К). \] Тепловой поток можно записать как: \[ Q = m \cdot C \cdot \Delta T. \] Теперь найдем изменение температуры: \[ \Delta T = \frac{Q}{m \cdot C} = \frac{330}{0,0303 \cdot 378} \approx 29,3 K .\] Следовательно, проволока нагреется на 29,3 градуса Цельсия за 5 минут.