7. Какое количество теплоты выделится при остывании золотой монеты массой 1 г от 40°С до 10° С? Удельная теплоемкость золота 130 Дж/кг. °C? 8. Три лампочки- 2 Ом, 6 Ом и 4 Ом соединены параллельно. Нарисовать схему соединения и найти общее сопротивление 9. Каков КПД нагревателя, если он за 2 минуты плавит 20 г льда, взятого при температуре плавления? Сила тока в цепи 2 А, напряжение 220 В. Удельная теплота плавления льда 340000 Дж/кг

Часть В. Решите и оформите решение:

1. Дано:

   • Масса монеты (m) = 1 г = 0.001 кг
   • Начальная температура (t₁) = 40°С
   • Конечная температура (t₂) = 10°С
   • Удельная теплоемкость золота (c) = 130 Дж/(кг·°С)

   Найти: Количество теплоты (Q)

   Решение:

   Количество теплоты, выделившееся при остывании тела, рассчитывается по формуле:

   Q = c * m * Δt

   Где Δt = t₁ - t₂

   Δt = 40°С - 10°С = 30°С

   Подставляем значения в формулу:

   Q = 130 Дж/(кг·°С) * 0.001 кг * 30°С

   Q = 130 * 0.03 Дж

   Q = 3.9 Дж

   Ответ: 3.9 Дж

2. Дано:

   • Сопротивление первой лампочки (R₁) = 2 Ом
   • Сопротивление второй лампочки (R₂) = 6 Ом
   • Сопротивление третьей лампочки (R₃) = 4 Ом

   Найти: Общее сопротивление (R_общ)

   Решение:

   Лампочки соединены параллельно. Для параллельного соединения сопротивлений справедлива формула:

   1 / Rобщ = 1 / R₁ + 1 / R₂ + 1 / R₃

   Подставляем значения:

   1 / Rобщ = 1 / 2 Ом + 1 / 6 Ом + 1 / 4 Ом

   Приводим дроби к общему знаменателю (12):

   1 / Rобщ = 6 / 12 + 2 / 12 + 3 / 12

   1 / Rобщ = (6 + 2 + 3) / 12

   1 / Rобщ = 11 / 12 Ом

   Теперь находим R_общ, перевернув дробь:

   Rобщ = 12 / 11 Ом

   Приблизительное значение:

   Rобщ ≈ 1.09 Ом

   Схема соединения:

   (Лампочка 1)---+
|
(Лампочка 2)---+
|
(Лампочка 3)---+
|
--------------

   Ответ: 12/11 Ом (приблизительно 1.09 Ом)

3. Дано:

   • Время (t) = 2 минуты = 120 секунд
   • Масса льда (m) = 20 г = 0.02 кг
   • Сила тока (I) = 2 А
   • Напряжение (U) = 220 В
   • Удельная теплота плавления льда (λ) = 340000 Дж/кг

   Найти: КПД нагревателя (η)

   Решение:

   Сначала рассчитаем количество теплоты, необходимое для плавления льда (Q_{полезное}):

   Qполезное = m * λ

   Qполезное = 0.02 кг * 340000 Дж/кг

   Qполезное = 6800 Дж

   Теперь рассчитаем общее количество теплоты, выделившееся в цепи за 2 минуты (Q_общее). Работа электрического тока (A), которая равна количеству выделившейся теплоты (Q_общее), рассчитывается по формуле:

   Qобщее = A = I * U * t

   Qобщее = 2 А * 220 В * 120 с

   Qобщее = 440 Вт * 120 с

   Qобщее = 52800 Дж

   КПД нагревателя рассчитывается как отношение полезной работы (теплоты) к общей работе (выделившейся теплоте), умноженное на 100%:

   η = (Qполезное / Qобщее) * 100%

   η = (6800 Дж / 52800 Дж) * 100%

   η = 0.128787... * 100%

   η ≈ 12.88%

   Ответ: Примерно 12.88%