Разность потенциалов и нагрев меди
3/10Какую 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.
РешениеКоличество 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.
Похожие задачи
- Мощность на резисторах (A19) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Мощности на резисторах (A19) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Теплота в последовательной цепи (A19) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Сопротивление нити лампы (А19) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Отношение длин спиралей (A19) ЕГЭ 2007, 11 кл.
- Отношение теплот на резисторах (A19) ЕГЭ 2008, 11 кл.