Краткое пояснение:
Мы найдем количество теплоты, выделившееся в паяльнике, а затем используем удельную теплоемкость меди, чтобы рассчитать изменение температуры.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Расчет выделившейся теплоты.
Количество теплоты (Q), выделившееся в паяльнике, можно рассчитать по формуле Джоуля-Ленца: \( Q = I^2 \cdot R \cdot t \) или, зная напряжение и ток, \( Q = U \cdot I \cdot t \) (если считать, что вся энергия идет на нагрев).
В данном случае, более корректно использовать \( Q = U \cdot I \cdot t \), предполагая, что напряжение и ток постоянны и вся энергия идет на нагрев.
Переведем время в секунды: \( t = 5 \text{ мин} \cdot 60 \text{ с/мин} = 300 \text{ с} \).
\( Q = 220 \text{ В} \cdot 1 \text{ А} \cdot 300 \text{ с} = 66000 \text{ Дж} \). - Шаг 2: Расчет изменения температуры.
Изменение температуры (\( \Delta T \)) рассчитывается по формуле: \( Q = c \cdot m \cdot \Delta T \), где:
\( c \) — удельная теплоемкость меди (приблизительно 385 Дж/(кг·°С)),
\( m \) — масса электропаяльника (0,5 кг).
Выражаем \( \Delta T \): \( \Delta T = \frac{Q}{c \cdot m} \).
\( \Delta T = \frac{66000 \text{ Дж}}{385 \text{ Дж/(кг} · ext{°С)} \cdot 0.5 \text{ кг}} \approx \frac{66000}{192.5} \approx 342.86 \text{ °С} \).
Ответ: Электропаяльник нагреется примерно на 342.86 °С.