1.Определите количество теплоты, выделяемое стальной спиралью длиной 50 см и поперечным сечением 0,5...

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться формулой для вычисления количества теплоты, выделяемого проводником, который можно записать в виде:

Q = I^2 R t,

где Q - количество выделяемой теплоты (Дж), I - сила тока (А), R - сопротивление проводника (Ом), t - время (с).

Сначала найдем сопротивление проводника. Для стали можно воспользоваться формулой:

R = ρ * L / S,

где ρ - удельное сопротивление материала проводника (Ом·м), L - длина проводника (м), S - площадь поперечного сечения проводника (м^2).

Удельное сопротивление стали примерно равно 1.54 * 10^-7 Ом·м. Подставляем данные:

R = (1.54 10^-7) 0.5 / (50 * 10^-3) = 0.00154 Ом.

Теперь можем найти количество теплоты:

Q = 2^2 0.00154 15 * 60 = 0.5544 Дж.

Итак, стальная спираль выделит 0.5544 Дж теплоты за 15 минут при силе тока 2А.

Для определения количества теплоты, выделяемого стальной спиралью, необходимо воспользоваться законом Джоуля-Ленца, который описывает выделение тепла в проводнике при прохождении через него электрического тока. Согласно этому закону, количество теплоты (Q) можно найти по формуле:

[ Q = I^2 R t ]

где:

• (I) — сила тока (в амперах, A),
• (R) — сопротивление проводника (в омах, Ω),
• (t) — время (в секундах, s).

Для начала нам необходимо вычислить сопротивление (R) стальной спирали. Сопротивление проводника можно определить по формуле:

[ R = \rho \frac{L}{S} ]

где:

• (\rho) — удельное сопротивление материала (в нашем случае стали, в омах на метр, Ω·m),
• (L) — длина проводника (в метрах, m),
• (S) — площадь поперечного сечения проводника (в квадратных метрах, m²).

Дано:

• Длина спирали (L = 50 \text{ см} = 0.5 \text{ м}),
• Площадь поперечного сечения (S = 0.5 \text{ мм}^2 = 0.5 \times 10^{-6} \text{ м}^2) (перевод квадратных миллиметров в квадратные метры),
• Сила тока (I = 2 \text{ А}),
• Время (t = 15 \text{ минут} = 15 \times 60 \text{ секунд} = 900 \text{ секунд}),
• Удельное сопротивление стали (\rho \approx 1.0 \times 10^{-7} \text{ Ω·м}).

Теперь вычислим сопротивление (R):

[ R = \rho \frac{L}{S} = 1.0 \times 10^{-7} \frac{0.5}{0.5 \times 10^{-6}} = 1.0 \times 10^{-7} \times 10^6 = 0.1 \text{ Ω} ]

Теперь можем вычислить количество теплоты (Q):

[ Q = I^2 R t = 2^2 \times 0.1 \times 900 = 4 \times 0.1 \times 900 = 360 \text{ Дж} ]

Таким образом, количество теплоты, выделяемое стальной спиралью за 15 минут при силе тока 2 А, составляет 360 Джоулей.