1. В чугунном тигле находится кусок олова массой m = 1,2 кг при температуре t₁ = 32 °C. Напряжение на электрической спирали сопротивлением R = 10 Ом изменяется по закону, график которого изображён на рисунке, где t₀ = 1 мин, U₀ = 1 В. Спустя 4t₀ цикл повторяется. Удельная теплоёмкость олова c = 0,25 Дж/(г·°C), удельная теплота плавления олова λ = 60 Дж/г, температура плавления олова tпл = 232 °C. Теплоёмкостью тигля и потерями тепла в окружающую среду пренебречь. Считайте, что потерь энергии в тигле не происходит. Какое количество теплоты выделяется в нагревателе за один цикл? Ответ выразите в джоулях, округлите до целых.

По графику за четыре интервала длительностью по 1 мин напряжение равно соответственно 5 В, −5 В, 10 В и 0 В. Тепловая мощность спирали определяется формулой \(P=U^2/R\); знак напряжения на количество теплоты не влияет.

1. За первый интервал: \(Q_1=5^2/10\cdot60=150\) Дж.
2. За второй интервал: \(Q_2=(-5)^2/10\cdot60=150\) Дж.
3. За третий интервал: \(Q_3=10^2/10\cdot60=600\) Дж.
4. За четвёртый интервал напряжение равно нулю, поэтому \(Q_4=0\).

Итого за цикл: \(Q=150+150+600=900\) Дж.

Ответ: 900 Дж.