Каково сопротивление спирали электроплитки, через которую проходит ток 5А при превращении куска льда массой

Тема вопроса: Расчет сопротивления спирали электроплитки

Пояснение:
Сопротивление спирали электроплитки можно рассчитать с помощью закона Ома, который утверждает, что сопротивление (R) равно отношению напряжения (U) к току (I) по формуле: R = U/I.

В данной задаче нам известен ток, равный 5А. Нам также дано превращение куска льда массой 2кг из температуры плавления в воду температуры 20°С. Для этого превращения требуется определенное количество теплоты, которое можно рассчитать по формуле: Q = m * c * ΔT, где m - масса в кг, c - удельная теплоемкость вещества (для льда это 2100 Дж/кг*°С), ΔT - изменение температуры в °С.

Теплота, выделяющаяся при превращении льда в воду, равна теплоте плавления льда и вычисляется по формуле: Q = m * L, где L - удельная теплота плавления (для льда это 334000 Дж/кг).

Теплота, выделяющаяся при превращении льда в воду, превращается в электрическую энергию, и эта энергия рассеивается в спираль электроплитки, что вызывает нагревание спирали. Сопротивление спирали можно рассчитать, используя закон сохранения энергии. Таким образом, зная количество выделяющейся теплоты (Q) и силу тока (I), можно найти сопротивление (R) спирали электроплитки по формуле: R = Q / I^2.

Демонстрация:
Дано:
Ток (I) = 5А
Масса льда (m) = 2кг
Изменение температуры (ΔT) = 20°C
Удельная теплоемкость льда (c) = 2100 Дж/кг*°С
Удельная теплота плавления льда (L) = 334000 Дж/кг

Рассчитаем теплоту, выделяющуюся при превращении льда в воду:
Q = m * L
Q = 2кг * 334000 Дж/кг
Q = 668000 Дж

Рассчитаем сопротивление спирали электроплитки:
R = Q / I^2
R = 668000 Дж / (5А)^2
R = 668000 Дж / 25 А^2
R = 668000 Дж / 625 A^2
R ≈ 1068 Ом

Совет:
Для лучшего понимания данного задания можно изучить базовые концепции закона Ома, закона сохранения энергии и удельных теплоемкостей и теплот плавления различных веществ. Также поможет разбор подобных задач и примеров решения.

Закрепляющее упражнение:
Каково сопротивление спирали электроплитки, если через нее проходит ток 8А при превращении куска льда массой 3кг из температуры плавления в воду температуры 30°С?