Изменение температуры нихромовой проволоки
Определите изменение температуры t2 нихромовой проволоки, после того как железная проволока нагрелась до t1=60
Определите изменение температуры t2 нихромовой проволоки, после того как железная проволока нагрелась до t1=60 С. Обе проволоки имеют одинаковую длину и площадь поперечного сечения, и подключены параллельно к источнику постоянного напряжения. Известно, что удельное сопротивление железа равно p1=0,1 Ом*мм^2/м, а удельное сопротивление нихрома равно p2=1,1 Ом*мм^2/м. Плотность железа составляет 7800 кг/м^3, а нихрома 8500 кг/м^3. Ответ необходимо выразить в С, округлив до целых.
03.12.2023 01:11
Написать свой ответ:
Описание:
Для решения данной задачи нам понадобится использовать закон Ома и закон теплопроводности.
Закон Ома гласит, что сопротивление проводника (R) прямо пропорционально его удельному сопротивлению (ρ), длине проводника (l) и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника (A). Мы можем использовать этот закон для выражения сопротивления каждой проволоки.
Закон теплопроводности гласит, что количество теплоты (Q), переносимое через проводник, прямо пропорционально площади поперечного сечения проводника (A), разности температур (ΔT) и обратно пропорционально длине проводника (l) и его теплопроводности (κ).
Для определения изменения температуры нихромовой проволоки (Δt2) после того, как железная проволока нагрелась до t1=60 °C, мы можем использовать соотношение между теплолюксом железа и теплолюксом нихрома.
Рассчитав количество теплоты, переносимое железной проволокой, и количество теплоты, переносимое нихромовой проволокой, мы можем использовать эти значения для вычисления изменения температуры нихромовой проволоки.
Демонстрация:
Давайте предположим, что площадь поперечного сечения обеих проволок составляет A = 5 мм^2, а длина проводника l = 10 м. Подставив данные, мы можем рассчитать изменение температуры нихромовой проволоки, используя удельные сопротивления и плотности железа и нихрома.
Совет:
Для лучшего понимания данного материала, рекомендуется ознакомиться с основами закона Ома и закона теплопроводности. Обратите внимание на формулы и их применение в различных ситуациях. Также обратите внимание на единицы измерения и основные концепции, связанные с проводимостью, сопротивлением и теплопроводностью.
Упражнение:
Имеется медная проволока с удельным сопротивлением 1,7 x 10^-8 Ом x мм^2/м. Длина проволоки составляет 5 м, а площадь поперечного сечения - 3 мм^2. Какое сопротивление имеет эта проволока? Какое количество теплоты она выделит при пропускании тока в 5 A в течение 30 минут? Как изменится температура проволоки, если ее начальная температура равна 20 °C? (Удельная теплоемкость меди - 0,39 Дж/г°С, плотность - 8,96 г/см^3)