Question

Физика. Найии длину нихромовой проволки. Диаметр d=1мм, ро=(10^-6)Ом×м, акумулятор U=12B. Нужно нагреть воду за 30 минут. Изначальная температура t0=20. С(воды) =4200Дж/кг×С

Answer 1

d=1мм,

ро=(10^-6)Ом×м,

U=12B.

t= 30 минут= 1800 c

t0=20. С

t1=100. С

C =4200Дж/кг

p=8660кг/м^3 плотность нихрома

S=п*(d/2)^2 =п*(d)^2 / 4

R=po*L/S

A=P*t =U*I*t= t*U^2/R

A= S*t*U^2/po*L

Q=C*m*(t1-t0)

m=p*S*L

Q=C*p*S*L*(t1-t0)

A=Q

S*t*U^2/po*L  = C*p*S*L*(t1-t0)

t*U^2/po*L  = C*p*L*(t1-t0)

1800*12^2 /10^-6 *L = 4200*8660 *L*(100-20)

259.2*10^8/ L= 290.98*10^8 *L

L^2=259.2/290.98

L=0.944 м.

Answer 2

Для определения длины нихромовой проволоки, необходимой для нагревания воды за 30 минут, мы можем использовать закон Джоуля-Ленца, который связывает мощность, сопротивление и потери энергии в проводнике.

Первым шагом необходимо определить количество теплоты, необходимое для нагрева воды. Мы можем использовать следующую формулу:

Q = m * C * ΔT,

где: Q - количество теплоты (Дж), m - масса воды (кг), C - удельная теплоемкость воды (Дж/кг·°C), ΔT - изменение температуры воды (°C).

Поскольку в задаче не указана масса воды, мы не можем точно определить количество теплоты, необходимое для нагрева. Однако, я могу продолжить решение, предполагая, что изначальная масса воды равна 1 кг.

Подставим известные значения:

m = 1 кг, C = 4200 Дж/кг·°C, ΔT = T - t0,

где T - конечная температура, t0 - изначальная температура.

Допустим, мы хотим нагреть воду до 100 °C. Тогда:

ΔT = 100 °C - 20 °C = 80 °C.

Теперь мы можем определить количество теплоты:

Q = 1 кг * 4200 Дж/кг·°C * 80 °C = 336000 Дж.

Затем мы можем использовать закон Джоуля-Ленца для определения мощности:

P = U^2 / R,

где: P - мощность (в Вт), U - напряжение (в В), R - сопротивление (в Ом).

Мощность необходима для определения, сколько энергии должно выделяться в проволоке для достижения необходимой мощности.

Определим сопротивление проволоки. Для этого воспользуемся формулой:

R = ρ * (L / A),

где: ρ - удельное сопротивление материала проволоки (в Ом·м), L - длина проволоки (в м), A - площадь поперечного сечения проволоки (в м^2).

Площадь поперечного сечения проволоки можно определить с помощью формулы для площади круга:

A = π * (d/2)^2,

где: d - диаметр проволоки (в м).

Подставим известные значения:

d =