Автор: admin. Рубрики: Задачи 30 (С4). Опубликовано: Май 28th, 2014

Задача с4 для подготовки к ЕГЭ по физике из раздела «Законы постоянного тока. Закон сохранения энергии»

Какую разность потенциалов приложили  к однородному медному цилиндрическому  проводнику длиной 10 м, если за 15 с его температура повысилась на 10 К? Изменением сопротивления проводника и рассеянием тепла при его нагревании пренебречь. (Удельное сопротивление меди 1,7*10-8 Ом*м, плотность меди 8900 кг/м3).

В основе решения задачи лежит явление теплового действия тока, изучавшееся еще в 8-м классе. То есть нагревание проводника связано с протеканием по нему электрического тока.

То есть, с одной стороны, записываем формулу, описывающую процесс нагревания проводникаЗакон сохранения энергии в эл.цепи, а с другой стороны, формулу для определения работы электрического тока.Закон сохранения энергии в эл.цепиС учётом условия задачи, что рассеянием тепла мы пренебрегаем (а следовательно потерями энергии), правые части этих двух уравнений приравниваем.cЗакон сохранения энергии в эл.цепи

Далее расписываем сопротивление проводника (через его геометрические размеры и удельное сопротивление)сопротивление проводника   и массу проводника,c4-2014e

где объём равен:c4-2014f

Сокращая одинаковые сомножители, получаем формулу, из которой выражаем неизвестную величину — напряжение  на концах проводника (разность потенциалов). В итоге после непродолжительных математических действий имеем итоговую  формулу:c4-2014gВ итоговую формулу входит сразу несколько табличных величин, в том числе удельная теплоёмкость вещества, значение которой можно найти в таблице, прилагаемой к тесту.

Важно! Удельное сопротивление проводников и плотность вещества обозначаются одинаковыми буквами. При подстановке в формулу Важно учитывать, где плотность, а где удельное сопротивление.

Ну и для самопроверки, неплохо проверить правильность выведенной формулы методом размерностей.

Поделиться с друзьями

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Вы можете оставить комментарий, или поставить трэкбек со своего сайта.

Написать комментарий

*
Copy Protected by Chetans WP-Copyprotect.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика