Q = Q1 (нагрев льда) + Q2 (плавление льда, превращение в воду) + Q3 (нагрев воды) + Q4 (кипение воды, парообразование)
Q1 = c1m(t2 - t1), с1 = 2100 Дж / кг * °С, t2 = 0°C, t1 = -10°C
Q2 = λm, λ = 330000 Дж/кг
Q3 = c2m(t3 - t2), t3 = 100°C
Q4 = Lm, L = 2300000 Дж/кг
Q = m * (c1 * (t2 - t1) + λ + c2 * (t3 - t2) + L) = 2 * (2100 * 10 + 330000 + 4200 * 100 + 2300000) = 5 * 3071000 = 15355000 Дж = 15,355 МДж
F=kdl
dl= 0,02 м.
k = 6,5 H/ 0, 02 = 325
<span>Молекула обладает в этом случае потенциальной энергией взаимодействия.</span>
I2=I3=U2/R2=5/5=1 A
R23=R2+R3=5+3=8 Ом
U1=U23=I2*R23=1*8=8 B
I1=U1/R1=8/8=1 A
==========================
Считаем количество теплоты, необходимой для нагрева воды:
2л * 1кг/л = 2 кг.
Q = c*m*(t2 - t1)
Возьмем значение уд. теплоемкости воды из таблицы и подставим в уравнение:
Q = 4200 * 2 * (100 - 20) = 672 000 (Дж) =672 кДж.
Учитывая кпд, найдем:
672 / 80% = 672 / 0,8 = 840 (кДж).
Теперь, зная работу, посчитаем ток, проходящий через проволоку и необходимый для нагрева воды:
10 мин = 60 * 10 (с) = 600 с.
W = U*I*t
840000 = 220 * I * 600
I = 840000 / 220 * 600 = 6.36 (A).
Зная Закон Ома, найдем сопротивление проволоки:
R = U / I
R = 220 / 6.36 = 34.59 (Ом).
Считаем длину, взяв удельное сопротивление никелиновой проволоки из таблицы:
R = p * l / S
l = R * S / p
l = 34.59 * 0.84 / 0.4 = 72.639 (м).
Ответ: длина никелиновой проволоки равна 72,639 м.