Районная олимпиада по физике 2016, 10 класс, теоретический тур

Электрпеші $10$ мин уақыт ішінде, $20^\circ$ С температурада алынған массасы $1$ кг суды буландыруы қажет. Пештің қыздырғышы ретінде, көлденең қимасы $0,5$ мм$^2$ нихром сым қолданылған. Егер пеш $120$ В кернеуге есептелген және оның ПӘК-і $80\%$ болатын болса, онда нихром сымның ұзындығы қандай болғаны? Нихромның меншікті кедергісі $1,1\cdot 10^{-6}$ Ом$\cdot$м, судың меншікті жылусыйымдылығы мен меншікті булану жылуы сәйкесінше $4,2$ кДж/(кг$\cdot$К) және $2,26\cdot 10^3$ кДж/кг тең. (5 ұпай)

Комментарий/решение

Ответ :$l=1,21 м$

Решение : $$\eta =\dfrac {Q_{полезн}}{Q_{затр.}}$$ $$\eta Q_{затр.}=Q_{полезн }$$ $$Q_{затр.}=\dfrac {U^2t}{R}; R=\dfrac {\rho l}{S}$$ $Q_{затр }=\dfrac {U^2St}{\rho l} ;\dfrac {Q_{полезн }}{\eta}$ $$l=\dfrac {U^2St\eta}{\rho Q_{полезн }}$$ $$Q_{полезн }=cm (T_2-T_1)+\lambda m$$