Краткое пояснение: Количество теплоты, выделяемое проводником, прямо пропорционально его сопротивлению (при одинаковых силе тока и времени). Медь имеет меньшее удельное сопротивление, чем железо, поэтому в железной проволоке выделится больше теплоты.
Решение:
- Закон Джоуля-Ленца: Количество теплоты (Q) вычисляется по формуле: Q = I2 ⋅ R ⋅ t.
- Условия задачи: Проволоки соединены последовательно, значит, сила тока (I) через них одинакова. Время (t) также одинаково.
- Зависимость от сопротивления: Следовательно, количество выделяемой теплоты прямо пропорционально сопротивлению проводника (Q ~ R).
- Сравнение удельного сопротивления: Удельное сопротивление (ρ) — это свойство материала, характеризующее его способность препятствовать прохождению тока. Для меди удельное сопротивление значительно ниже, чем для железа.
- Расчет сопротивления: Сопротивление проводника (R) вычисляется по формуле: R = ρ ⋅ (L/S), где L — длина, S — площадь поперечного сечения. Поскольку длина (L) и площадь сечения (S) у проволок одинаковы, сопротивление прямо пропорционально удельному сопротивлению материала (R ~ ρ).
- Вывод: Так как удельное сопротивление железа больше удельного сопротивления меди, то сопротивление железной проволоки будет больше, чем у медной. Следовательно, за одинаковое время в железной проволоке выделится большее количество теплоты.
Ответ: В железной проволоке.