В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключённая к источнику напряжением 5 В. На сколько градусов нагреется калориметр с водой за 11 мин, если потери энергии в окружающую среду составляют 26%?

Дано:

c(к) = 920 Дж/кг*°С

с(в) = 4200 Дж/кг*°С

R = 2 Ом

m(в) = 120 г = 0,12 кг

m(к) = 50 г = 0,05 кг

τ = 11 м = 660 с

U = 5 В

Δt - ?

A = Q

Q = с(к)m(к)Δt + с(в)m(в)Δt = Δt( с(к)m(к) + с(в)m(в) )

τ

U²τ = Δt( с(к)m(к) + с(в)m(в) )R

Δt = _________ U²τ________

         ( с(к)m(к) + с(в)m(в) )R

16500/(46+504)*2=15 °С

Теперь всё вставляем в формулу и решаем.

ответ: Δt = 15 °С

работа равна изменению потенциальной энергии деформации

а = е2 - е1 ;

когда пружину растянули первый раз, ей сообщили энергию е1 = 20 дж

e1 = kx²/2 ;

отсюда найдем коэффициент жесткости k = 2×e1/x² = 40/(0,05)² = 16 000 h/м;

при растяжении пружины от  xн = 5 см до xк =  10 см совершается работа

а = kxк²/2 - kxн²/2 = (k/2)×( xк²  - xн²) = (16 000/2)×(100 - 25)×10^(-4) = 6 дж

a=mgh

m=a/gh=5000дж/9.8н/кг*3*3.2м=55кг