Обчисли кількість теплоти, що виділиться в мідному провіднику довжиною 200 м та діаметром 1,2 мм за 10 хв, якщо сила струму в провіднику дорівнює 5 А. Значення питомого опору міді визнач за таблицею.
Ответы
Ответ:
Для розв'язання цієї задачі, нам знадобляться формули для обчислення потужності тепловиділення та кількості тепла:
P = I^2 * R
Q = P * t
де P - потужність тепловиділення (в Вт); I - сила струму (в А); R - опір провідника (в Ом); Q - кількість тепла (в Дж); t - час (в секундах).
За даними умови:
L = 200 м
d = 1,2 мм = 0,0012 м
t = 10 хв = 600 с
I = 5 А
Так як ми не знаємо точного значення опору провідника, виходячи з таблиці можемо взяти середнє значення, а саме 0,017 Ом * мм²/м. Правильніше було б взяти точну температуру середовищу татемпературу провідника, щоб врахувати залежність опору міді від температури.
Отже, знайдемо площу поперечного перерізу провідника:
S = π * d^2 /4 = π * (0,0012 м) ^2 / 4 = 1,13 × 10^-6 м²
Знайдемо значення опору провідника:
R = 0,017 Ом * мм² / м * L / S = 0,017 Ом * мм² / м * 200 м / 1,13 × 10^-6 м² = 3 009,7 Ом
Зараз, використовуючи формулу для обчислення потужності, можемо знайти значення потужності тепловиділення:
P = I^2 * R = (5 А) ^ 2 * 3 009,7 Ом = 75 242,5 Вт
На цьому етапі ми можемо не враховувати кількість часу, тому що умова вказує час в хвилинах, а в формулі кількість часу визначається в секундах. Тому, використовуючи формулу для обчислення кількості тепла, ми отримаємо:
Q = P * t = 75 242,5 Вт * 600 с = 45 145 500 Дж
Отже, кількість тепла, що виділиться в мідному провіднику довжиною 200 м та діамет
Объяснение: