Две нихромовые пластины в стаканах
4/10Две нихромовые пластины квадратной формы одинаковой толщины последовательно включили в цепь. Проводники, соединяющие пластины, присоединены к противоположным граням с наименьшей площадью. Пластины поместили в одинаковые стаканы с одинаковым количеством жидкости, массой \(m = 100\) г. Площадь первой пластины \(S_1 = 10\) см\(^2\), площадь второй — \(S_2 = 40\) см\(^2\). Найти отношение времени закипания первой жидкости ко времени закипания второй жидкости, после подключения цепи в сеть с напряжением 220 В. Сопротивлением проводов, теплообменом с окружающей средой и теплоёмкостью пластин пренебречь.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаВыразите сопротивление квадратной пластины через её сторону и толщину: от площади, которая меняется, сторона может сократиться.
Ответ\(1\).
РешениеОбозначим за \(a\) сторону квадрата одной пластины (любой), а за \(d\) — её толщину. Тогда сопротивление одной пластины рассчитывается по формуле: \[R = \frac{\rho l}{s} = \frac{\rho a}{ad} = \frac{\rho}{d}.\] То есть сопротивление пластины зависит только от удельного сопротивления и толщины пластины, но не от её площади. Тогда сопротивления пластин, а значит и выделяемое ими тепло, одинаковы. Значит, вода в первом и втором стакане закипит одновременно.
Похожие задачи
- Установка с электродвигателем (C3) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Тепло в батарейке (С3) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Установка с блоком (C4) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Резисторы и источник (C4) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Максимальная мощность реостата (C4) ЕГЭ 2009, 11 кл.
- Максимальная мощность на реостате (C4) ЕГЭ 2009, 11 кл.