Question

сколько энергии потребуется чтобы свинцовую проволоку длиной 2м и сопротивлением 3 Ом расплавить. Начальная температура 20 Градусов

Answer 1

1) Найдем сечение для последующего нахождения объема

R=ρL/S; RS=ρL;  S=ρL/R

V=S*L=ρL²/R

2) найдем массу

m=(po)*V=(po)*ρ*L²/R

3) Q=c*mΔt+mλ=c*m(tпл-t) + mλ=m(c(tпл-t)+λ)

Q=[(po)ρL²/R](c(tпл-t)+λ)  подставляем

Q=11300кг/м³*0,21(Ом*мм²/м)*4м²[140(Дж/кг°С)(327-20)+25000Дж/кг]/3Ом

11300*0,21*10⁻⁶*4*(140*307+25000)/3=0,0095*67980/3=215,3 Дж

Это ответ.

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

удельное сопротивление свинца ρ =0,21 Ом*мм²/м=0,21*10⁻⁶ Ом*м

плотность свинца (ро)=11300 кг/м³

с - удельная теплоемкость свинца=140 Дж/кг*°С

λ - удельная теплота плавления 25000 Дж/кг

tпл - температура плавления=327°С.

Answer 2

Для расчета потребной энергии для плавления свинцовой проволоки мы можем использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит, что мощность, выделяемая в виде тепла в проводнике с сопротивлением, пропорциональна сопротивлению, квадрату тока и времени:

$P = I^2 \cdot R$

Где:

• $P$ - мощность (ватты),
• $I$ - ток (амперы),
• $R$ - сопротивление проводника (омы).

В данном случае, у нас задано сопротивление проволоки $R = 3 \, \text{Ом}$, и нам необходимо вычислить ток, который будет протекать через проводник.

Ток можно найти, используя закон Ома:

$I = \frac{U}{R}$

Где:

• $I$ - ток (амперы),
• $U$ - напряжение (вольты),
• $R$ - сопротивление проводника (омы).

Так как в данном случае напряжение не задано, мы не можем непосредственно найти ток. Однако мы можем сказать, что для того чтобы проволоку расплавить, необходимо протекание достаточно большого тока через нее.

После нахождения тока и с учетом времени, в течение которого этот ток будет протекать, можно вычислить количество тепла, выделяемое проводником:

$Q = I^2 \cdot R \cdot t$

Где:

• $Q$ - количество выделяющегося тепла (джоули),
• $I$ - ток (амперы),
• $R$ - сопротивление проводника (омы),
• $t$ - время (секунды).

Количество тепла, необходимое для плавления проволоки, зависит от её массы и удельной теплоты плавления свинца. Так как эти данные не предоставлены в вашем вопросе, точный расчет невозможен.