Question

Дам 80 баллов. Спираль длиной 30 м сделанная из медного провода площадью поперечного сечения 5 мм² . Рассчитать количество теплоты выделенное данной спиралью за 2 часа, если сила тока в цепи равна 0,2А и удельное сопротивление меди 0,017 Ом мм²/м

Answer 1

Дано: L=30 м; S=5 мм²; t=2 ч=7 200 с; I=0,2 А; ρ=0,017 Ом*мм²/м;  - ?

----------------------------------------------------------------------------------------  

R=ρ*L/S  

------------  

R=0,017*30/5=0,017*6=0,102 Ом  -  очень маленькое сопротивление, толстый кабель. Сечение в мм кв. в м кв. НЕ ПЕРЕВОДЯТ с таким удельным сопротивлением.  

Q=I²*R*t  

-------------  

Q=0,2² * 0,102 * 7200=29,376 Дж  -  это совсем немного. Потери на нагревание небольшие.

Answer 2

Для расчета количества теплоты, выделяемого в проводнике, можно использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит, что количество теплоты (Q), выделяемое в проводнике, пропорционально сопротивлению проводника (R), квадрату силы тока (I) и времени (t):

Q = I^2 * R * t

Где: Q - количество теплоты (в джоулях, Дж) I - сила тока (в амперах, А) R - сопротивление проводника (в омах, Ом) t - время (в секундах, с)

Для начала, давайте рассчитаем сопротивление проводника. У вас есть провод длиной 30 м и площадью поперечного сечения 5 мм². Сначала переведем площадь поперечного сечения в квадратные миллиметры (мм²):

5 мм² = 5 * 1000 мм² = 5000 мм²

Теперь у нас есть площадь в квадратных миллиметрах. Удельное сопротивление меди составляет 0,017 Ом мм²/м, поэтому сопротивление проводника можно рассчитать следующим образом:

R = (удельное сопротивление * длина проводника) / площадь поперечного сечения R = (0,017 Ом мм²/м * 30 м) / 5000 мм²

R = (0,017 Ом мм²/м * 30,000 мм²) / 5000 мм² R = 0,102 Ом

Теперь у нас есть значение сопротивления проводника (R), сила тока (I) равна 0,2 А, а время (t) равно 2 часам, что составляет 7200 секунд (2 часа * 60 минут * 60 секунд). Теперь мы можем рассчитать количество теплоты:

Q = (0,2 А)^2 * 0,102 Ом * 7200 с Q = 0,004 Дж * 0,102 Ом * 7200 с Q = 29,376 Дж

Итак, количество теплоты, выделяемое данной спиралью за 2 часа при силе тока 0,2 А, составляет 29,376 джоулей (Дж) или 29,376 Дж/сек (ватт).