Решение задачи на применение знаний законов постоянного тока: Для изготовления кипятильника использовали проволоку длиной
l = 1 м и поперечным сечением
S = 0,05 мм с удельным сопротивлением
ρ= 1,2·10 в –6 степени Ом⋅м. Кипятильник включили в сеть с напряжением U= 220 В. Через какое время τ он вскипятит 1 литр воды с начальной температурой 20 °С в отсутствие потерь теплоты? (Плотность воды d= 1000 кг/м3; удельная теплоёмкость воды с = 4200 Дж/(кг⋅°С)).

Нам понадобится плотность этилового спирта и его удельная теплота сгорания, чтобы определить, какую энергию (количество теплоты) выделит спирт при сгорании 200 мл:

р = 789 кг/м³

q = 27 МДж/кг

Чтобы найти массу спирта в объёме 200 мл:

200 мл = 0,2 л = 0,2 л / 1000 л = 0,0002 м³

m = p*V = 789 * 0,0002 = 0,1578 = 0,16 кг

Теперь количество теплоты:

Q сгорания = q * m = 27 МДж * 0,16 кг = 4,32 МДж

Теперь можно ответить на вопрос задачи, приравняв значение энергии сгорания топлива к количеству теплоты, идущей на нагрев льда. Здесь нам также понадобиться удельная теплоёмкость льда, равная 2100 Дж/кг•°С, и разница температур, равная (0 - (-10)) = 10 °С:

Q сгорания = Q нагрева = c*m*(t2 - t1)

m = Q / c*(t2 - t1) = 4 320 000 / 2100 * 10 = 205,7143 = 206 кг

ответ: примерно 206 кг льда можно нагреть.

Дано: t0=-5 c t1=0 c m=3 кг cв=4200 дж/(кг*с) cл=2100 дж/(кг*с) t=100 c d=3.4*10^5 дж/кг n=10.7 мдж/кг w=0.2 m-? решение: для начала найдём теплоту для нагрева снега: q1=cл*m*(t1-t0)=2100*3*5=31 500 (дж) затем теплоту для плавления снега: q2=dm=3.4*10^5*3=10.2*10^5 (дж) ещё теплота на нагрев воды до температуры t: q3=cв*m*(t-t1)=4200*3*100=1 260 000 (дж) итак, всего нам нужно q=q1+q2+q3 (по закону термодинамики) -> q=31 500 + 1 020 000 +1 260 000 = 2 311 500 (дж) значит дрова должны дать такое кол-во теплоты, как q -> q=n*m1 ->   m1=q/n= =2 311 500/10 700 000=0.216 (кг), но дрова лишь 20% q -> m=m1/w=0.216/0.2=1.08 (кг) ответ: 1.08  кг.