Вопрос школьника
При нагревании проводника сечением S его сопротивление возрастает на A R. Зная плотность вещества d, удельное сопротивление р проводника и удельную теплоемкость cv, найдите изменение внутренней энергии AW проводника
Ответ от учителя
При нагревании проводника его сопротивление возрастает на величину A R, что означает, что при той же силе тока проводник будет нагреваться сильнее, чем при начальной температуре. Это связано с тем, что при нагревании увеличивается сопротивление проводника, что приводит к увеличению потерь энергии на нагревание проводника.
Изменение внутренней энергии проводника можно вычислить по формуле:
ΔU = mcΔT,
где ΔT — изменение температуры проводника, m — масса проводника, c — удельная теплоемкость проводника.
Массу проводника можно выразить через его плотность и объем:
m = Vd,
где V — объем проводника.
Сопротивление проводника можно выразить через его удельное сопротивление и длину проводника:
R = ρL/S,
где ρ — удельное сопротивление проводника, L — длина проводника, S — его сечение.
Изменение температуры проводника можно выразить через изменение его сопротивления:
ΔT = AR/(ρL/S)c,
Тогда изменение внутренней энергии проводника будет равно:
ΔU = Vd(AR/(ρL/S)c) = VdAS/(ρLc)
Таким образом, изменение внутренней энергии проводника при нагревании его сечением S на величину A R будет равно VdAS/(ρLc).
