На сколько градусов повысится температура воды в калориметре за 5 минут, если в него опущена спираль сопротивлением

Парящая_Фея

50

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать закон Джоуля-Ленца, который говорит о том, что количество тепла, выделяемого в проводнике, пропорционально силе тока, квадрату сопротивления проводника и длительности времени.

Мы можем применить этот закон к нашей задаче. Сначала посчитаем количество выделенного тепла в проводнике за 5 минут, используя формулу:

\[Q = I^2 \cdot R \cdot t\]

где:
\(Q\) - количество выделенного тепла,
\(I\) - сила тока (2.5 ампера),
\(R\) - сопротивление проводника (5 ом),
\(t\) - время (5 минут).

Подставим значения в формулу:

\[Q = (2.5)^2 \cdot 5 \cdot 5\]

\[Q = 62.5 \cdot 5\]

\[Q = 312.5\]

Теперь нам нужно учесть, что всё выделенное в проводнике тепло передается воде в калориметре. Предположим, что масса воды в калориметре равна 1 кг (это значение выбрано для простоты расчетов). Зная, что удельная теплоемкость воды составляет 4186 Дж/кг·°C, мы можем рассчитать изменение температуры воды, используя формулу:

\[Q = m \cdot c \cdot \Delta T\]

где:
\(m\) - масса воды (1 кг),
\(c\) - удельная теплоемкость воды (4186 Дж/кг·°C),
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Подставим значения в формулу и найдем \(\Delta T\):

\[312.5 = 1 \cdot 4186 \cdot \Delta T\]

\[\Delta T = \frac{312.5}{4186}\]

\[\Delta T \approx 0.074 \, ^\circ C\]

Таким образом, температура воды в калориметре повысится примерно на 0.074 градуса Цельсия за 5 минут.