1) рассчитаем сколько энергии отдала вода при остывании q=mc(t2-t1) qводы=5*4200*(-20)=- 420000 дж cтолько энергии принял лед, потратив ее на нагревание до нуля и плавление некоторой части. 2) рассчитаем энергию, потраченную льдом при плавлении q=m λ qльда плавл=0,8*330000=264000 дж(при λ = 330 кдж, масса 0,8 кг- так как столько расплавилось) 3) найдем количество теплоты, потраченное на нагревание q= 420000-264000 = 156000 дж 4) q льда нагрев=mc(t2-t1)= 2.5*2100*t1(т.к температура вторая равна нулю) t1=-156000/2,5*2100=-29,7с начальная температура льда=-30с
Закон Ома для участка цепи применительно к обеим спиралям (из меди и вольфрама): Iм = Uм/Rм Iв = Uв/Rв
Спирали соединены последовательно, значит сила тока через них одинаковая (Iм = Iв = I). Тогда: Uм/Rм = Uв/Rв Uм/Uв = Rм/Rв
Сопротивление R проволки (спирали) длиной L и площадью поперечного сечения S: R = ρ*L/S, где ρ – удельное электрическое сопротивление материала, из которого выполнен проводник.
Тогда: Uм/Uв = (ρм*Lм/Sм)/(ρв*Lв/Sв) Но размеры спиралей равны (Lм = Lв и Sм = Sв): Uм/Uв = ρм/ρв То есть напряжение на спиралях разделится пропорционально удельным электрическим сопротивлениям.
Учитывая, что при последовательном соединении суммарное напряжение: U = Uм + Uв Uв = U - Uм, получим: Uм/(U - Uм) = ρм/ρв Uм*ρв/ρм = U - Uм Uм*(ρв/ρм + 1) = U Uм = U / (ρв/ρм + 1) Uм = 7,2 В / (5,5*10^(-8)/(1,7*10^(-8)) + 1)) Uм = 1,7 В
На всякий случай найду (в задании не просят) напряжение на вольфрамовой спирали: Uв = U - Uм Uв = 7,2 В - 1,7 В Uв = 5,5 В
Iм = Uм/Rм
Iв = Uв/Rв
Спирали соединены последовательно, значит сила тока через них одинаковая (Iм = Iв = I). Тогда:
Uм/Rм = Uв/Rв
Uм/Uв = Rм/Rв
Сопротивление R проволки (спирали) длиной L и площадью поперечного сечения S:
R = ρ*L/S, где
ρ – удельное электрическое сопротивление материала, из которого выполнен проводник.
Тогда:
Uм/Uв = (ρм*Lм/Sм)/(ρв*Lв/Sв)
Но размеры спиралей равны (Lм = Lв и Sм = Sв):
Uм/Uв = ρм/ρв
То есть напряжение на спиралях разделится пропорционально удельным электрическим сопротивлениям.
Учитывая, что при последовательном соединении суммарное напряжение:
U = Uм + Uв
Uв = U - Uм,
получим:
Uм/(U - Uм) = ρм/ρв
Uм*ρв/ρм = U - Uм
Uм*(ρв/ρм + 1) = U
Uм = U / (ρв/ρм + 1)
Uм = 7,2 В / (5,5*10^(-8)/(1,7*10^(-8)) + 1))
Uм = 1,7 В
На всякий случай найду (в задании не просят) напряжение на вольфрамовой спирали:
Uв = U - Uм
Uв = 7,2 В - 1,7 В
Uв = 5,5 В
ответ: 1,7 В