Реши задачу 2

Задача 2: рассчитаем время нагрева калориметра с водой на 12 °C. Дано: - масса алюминиевого калориметра m_k = 50 г - масса воды m_w = 120 г - сопротивление спирали R = 2 Ω - напряжение источника U = 5 В - потери энергии в окруж. среде = 20% (то есть 80% энергии идёт на нагрев) - повышение температуры ΔT = 12 °C - c воды = 4,18 Дж/(г·°C) - c алюминия (калориметра) ≈ 0,897 Дж/(г·°C) 1) Полезная теплоёмкость системы: C_tot = m_w·c_w + m_k·c_k = 120·4,18 + 50·0,897 = 501,6 + 44,85 ≈ 546,45 Дж/°C 2) Необходимое тепло: Q = C_tot·ΔT = 546,45·12 ≈ 6557,4 Дж 3) Мощность источника: P = U^2 / R = 5^2 / 2 = 25 / 2 = 12,5 Вт 4) Полезная мощность (учитывая потери 20%): P_eff = P · 0,8 = 12,5 · 0,8 = 10 Вт 5) Время нагрева: t = Q / P_eff ≈ 6557,4 / 10 ≈ 656 с ≈ 10 минут 56 секунд Ответ: примерно 11 минут.