Задачи › Работа и мощность тока, нагреватели

Разность потенциалов и нагрев меди

  1. Разность потенциалов и нагрев меди

    ЕГЭ 2014, 11 кл.
    3/10

    Какую разность потенциалов приложили к однородному медному цилиндрическому проводнику длиной 10 м, если за 15 с его температура повысилась на 10 К? Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди \(1{,}7\cdot10^{-8}\) Ом·м, плотность меди 8900 кг/м\(^3\).)

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Ответ

    \(U \approx 2\) В.

    Решение

    Количество теплоты по закону Джоуля–Ленца: \(Q = \dfrac{U^2}{R}\,t\). Это количество теплоты затрачивается на нагревание проводника: \(Q = cm\Delta T\), где масса проводника \(m = \rho l S\) (\(\rho\) — плотность меди, \(c\) — удельная теплоёмкость меди, \(S\) — площадь поперечного сечения, \(l\) — длина проводника). Сопротивление проводника \(R = \dfrac{\rho_{\text{эл}}\, l}{S}\).

    Из этих соотношений получаем: \(U = \sqrt{\dfrac{\Delta T\, c\, \rho\, \rho_{\text{эл}}\, l^2}{t}} = \sqrt{\dfrac{10\cdot380\cdot8900\cdot10^2\cdot1{,}7\cdot10^{-8}}{15}} \approx 2\) В.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи