Реши

Привет! Давай разберем эти задачки.

Часть B

B1. Установи соответствие между устройствами и явлениями:

• А) Батарея водяного отопления – 3) конвекция (теплая вода поднимается вверх, а холодная опускается вниз, создавая циркуляцию).
• Б) Паровая турбина – 2) работа пара при расширении (пар давит на лопасти турбины, заставляя ее вращаться).
• В) Паровоз – 1) совершение работы за счет внутренней энергии (сгорание топлива нагревает воду, пар расширяется и совершает работу, двигая поршни).

B2. Какова сила тока в никелиновом проводнике?

• Дано:
  • Длина (l) = 12 м
  • Площадь сечения (S) = 4 мм²
  • Напряжение (U) = 36 мВ = 0,036 В
  • Удельное сопротивление никелина (ρ) = 0,4 Ом·мм²/м
• Найти: Сила тока (I)

Решение:

1. Найдем сопротивление проводника (R) по формуле: R = ρ * l / S R = 0,4 Ом·мм²/м * 12 м / 4 мм² = 1,2 Ом
2. Найдем силу тока (I) по закону Ома: I = U / R I = 0,036 В / 1,2 Ом = 0,03 А = 30 мА

Ответ: 30 мА

Часть C

C1. Сколько метров фехралевой проволоки нужно для электродвигателя?

• Дано:
  • Диаметр проволоки (d) = 0,25 мм = 0,00025 м
  • Мощность двигателя (P) = 360 Вт
  • Напряжение (U) = 120 В
• Найти: Длина проволоки (l)

Решение:

1. Находим силу тока (I), потребляемую двигателем: P = U * I, следовательно, I = P / U = 360 Вт / 120 В = 3 А
2. Находим сопротивление (R) обмотки двигателя по закону Ома: R = U / I = 120 В / 3 А = 40 Ом
3. Для фехрали нужно знать ее удельное сопротивление. Предположим, что удельное сопротивление фехрали (ρ) равно 1,3 Ом·мм²/м (это примерное значение).
4. Выразим площадь сечения (S) проволоки через диаметр: S = π * (d/2)^2 = π * (0,00025 м / 2)^2 ≈ 4,9 * 10^-8 м² = 0,049 мм²
5. Найдем длину проволоки (l) из формулы сопротивления: R = ρ * l / S, следовательно, l = R * S / ρ = 40 Ом * 0,049 мм² / 1,3 Ом·мм²/м ≈ 1,51 м

Ответ: примерно 1,51 метра

C2. Сколько энергии потребуется для превращения льда в пар?

• Дано:
  • Масса льда (m) = 2,5 кг
  • Начальная температура (t₁) = -20 °C
  • Удельная теплоемкость льда (c₁) = 2100 Дж/(кг·°C)
  • Удельная теплота плавления льда (λ) = 340 кДж/кг = 340 000 Дж/кг
  • Удельная теплоемкость воды (c₂) = 4200 Дж/(кг·°C)
  • Удельная теплота парообразования воды (L) = 23 МДж/кг = 23 000 000 Дж/кг
• Найти: Общая энергия (Q)

Решение:

1. Нагрев льда от -20 °C до 0 °C: Q₁ = c₁ * m * Δt = 2100 Дж/(кг·°C) * 2,5 кг * (0 - (-20)) °C = 105 000 Дж
2. Плавление льда при 0 °C: Q₂ = λ * m = 340 000 Дж/кг * 2,5 кг = 850 000 Дж
3. Нагрев воды от 0 °C до 100 °C: Q₃ = c₂ * m * Δt = 4200 Дж/(кг·°C) * 2,5 кг * (100 - 0) °C = 1 050 000 Дж
4. Превращение воды в пар при 100 °C: Q₄ = L * m = 23 000 000 Дж/кг * 2,5 кг = 57 500 000 Дж
5. Общая энергия: Q = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ = 105 000 Дж + 850 000 Дж + 1 050 000 Дж + 57 500 000 Дж = 59 505 000 Дж = 59,505 МДж

Ответ: 59,505 МДж