73. В алюминиевый калориметр массой 50 г налито 120 г воды и опущена спираль сопротивлением 2 Ом, подключённая к источнику тока напряжением 15 В. За какое время калориметр с водой нагреется на 9 °С, если потерями энергии в окружающую среду можно пренебречь?

Решение: Дано: m_кал = 0.05 кг (масса калориметра) m_воды = 0.12 кг (масса воды) R = 2 Ом (сопротивление спирали) U = 15 В (напряжение) Δt = 9 °C (изменение температуры) c_ал = 900 Дж/(кг*°C) (удельная теплоёмкость алюминия) c_воды = 4200 Дж/(кг*°C) (удельная теплоёмкость воды) Найти: t (время нагрева) 1. Находим количество теплоты, необходимое для нагрева калориметра: Q_кал = m_кал * c_ал * Δt = 0.05 кг * 900 Дж/(кг*°C) * 9 °C = 405 Дж 2. Находим количество теплоты, необходимое для нагрева воды: Q_воды = m_воды * c_воды * Δt = 0.12 кг * 4200 Дж/(кг*°C) * 9 °C = 4536 Дж 3. Находим общее количество теплоты: Q_общ = Q_кал + Q_воды = 405 Дж + 4536 Дж = 4941 Дж 4. Находим мощность нагревателя: P = U^2 / R = (15 В)^2 / 2 Ом = 225 / 2 = 112.5 Вт 5. Находим время нагрева: t = Q_общ / P = 4941 Дж / 112.5 Вт ≈ 43.92 с Ответ: Время нагрева составляет примерно 43.92 секунды.