Question

Задача:60 Ом,це опір нитки електричної лампи яка вимкнена. Розжарена нитка має опір 636 Ом.Яка буде температура нитки розжарювання?

Answer 1

Ответ:

Для розв'язання цієї задачі потрібно використати закон Стефана-Больцмана, який встановлює зв'язок між температурою тіла і його випромінюваною енергією:

P = σ * S * T^4,

де P - потужність випромінювання тіла, σ - постійна Стефана-Больцмана (σ = 5,67 * 10^-8 Вт/(м^2*К^4)), S - площа поверхні тіла, T - температура тіла.

За умовою задачі, опір нитки вимкненої лампи дорівнює 60 Ом, а опір розжареної нитки - 636 Ом. Отже, коли нитка розжарюється, потужність випромінювання збільшується в 636/60 = 10,6 разів.

Таким чином, можна записати наступну рівність:

σ * S * T^4 (розжарена нитка) = 10,6 * σ * S * T^4 (вимкнена нитка)

Після спрощення отримаємо:

T^4 (розжарена нитка) = 10,6 * T^4 (вимкнена нитка)

T (розжарена нитка) = (10,6 * T^4 (вимкнена нитка))^(1/4)

Тепер можна підставити значення температури вимкненої нитки:

T (розжарена нитка) = (10,6 * (288,15 K)^4)^(1/4) ≈ 1070 K

Отже, температура розжареної нитки становить близько 1070 К (або близько 797 °C).

Answer 2

Для вирішення цієї задачі використовується закон Ома, який визначає зв'язок між опором (R), напругою (V) та силою струму (I) в електричному колі:

$R = \frac{V}{I},$

де R - опір, V - напруга, I - сила струму.

У вас дані два опори: 60 Ом (опір нитки вимкненої лампи) та 636 Ом (опір розжареної нитки). Щоб знайти температуру нитки розжарювання, ми можемо скористатися формулою для залежності опору нитки від температури:

$R = R_0 \cdot (1 + \alpha \cdot (T - T_0)),$

де $R$ - опір при певній температурі $T$, $R_0$ - опір при початковій температурі $T_0$, $\alpha$ - коефіцієнт температурного опору.

Для знаходження температури нитки розжарювання потрібно вирішити рівняння для $T$:

$636 \, \text{Ом} = 60 \, \text{Ом} \cdot (1 + \alpha \cdot (T - T_0)).$

Розрахунок коефіцієнта температурного опору $\alpha$ є складним процесом та вимагає додаткових даних про матеріал нитки та його властивості. Без цих додаткових даних не можливо точно визначити температуру нитки розжарювання.