Вопрос задан 08.02.2025 в 22:17. Предмет Физика. Спрашивает Колупаева Карина.

заряженный до разности потенциалов 100В конденсатор электроёмкостью 1000мкФ разряжают на резистор,опущанный в воду массой 10г. на сколько градусов нагревается вода ,если её удельная теплоёмкость 4200 дж/(кг*К) ??

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Попівчак Веронічка.

Для решения задачи, нужно воспользоваться законом сохранения энергии. Когда конденсатор разряжается на резистор, вся его энергия преобразуется в теплоту, которая нагревает воду. Рассчитаем это шаг за шагом.

  1. Энергия конденсатора:

    Энергия, запасенная в конденсаторе, вычисляется по формуле:

    E=12CU2E = \frac{1}{2} C U^2

    где:

    • EE — энергия в джоулях,
    • CC — емкость конденсатора в фарадах,
    • UU — напряжение на конденсаторе в вольтах.

    Подставим известные значения:

    • C=1000μФ=1000×106ФC = 1000 \, \mu\text{Ф} = 1000 \times 10^{-6} \, \text{Ф},
    • U=100ВU = 100 \, \text{В}.

    Тогда:

    E=12×1000×106Ф×(100В)2=12×1000×106×10000=5джоулей.E = \frac{1}{2} \times 1000 \times 10^{-6} \, \text{Ф} \times (100 \, \text{В})^2 = \frac{1}{2} \times 1000 \times 10^{-6} \times 10000 = 5 \, \text{джоулей}.
  2. Количество тепла, передаваемого воде:

    Все выделившееся тепло от конденсатора перейдет в воду. Для этого используем формулу для количества теплоты:

    Q=mcΔTQ = m \cdot c \cdot \Delta T

    где:

    • QQ — количество теплоты (джоули),
    • mm — масса воды (кг),
    • cc — удельная теплоемкость воды (джоулей на килограмм на градус Кельвина),
    • ΔT\Delta T — изменение температуры воды (градусы К).

    Нам нужно найти ΔT\Delta T, то есть температуру, на которую нагреется вода. Перепишем формулу для ΔT\Delta T:

    ΔT=Qmc\Delta T = \frac{Q}{m \cdot c}

    Известно:

    • Q=5джоулейQ = 5 \, \text{джоулей},
    • масса воды m=10г=0.01кгm = 10 \, \text{г} = 0.01 \, \text{кг},
    • удельная теплоемкость воды c=4200дж/(кг\cdotpК)c = 4200 \, \text{дж/(кг·К)}.

    Подставляем значения:

    ΔT=50.014200=5420.119К.\Delta T = \frac{5}{0.01 \cdot 4200} = \frac{5}{42} \approx 0.119 \, \text{К}.

    Таким образом, температура воды увеличится примерно на 0.12 градуса Цельсия.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос