Помогите решить несколько задач по физике

1. Для начала найдем необходимое для нагрева воды от 10 до 100С количество теплоты. Ищете в справочнике или учебнике удельную теплоемкость воды Суд. Она равна количеству теплоты, необходимому для нагревания 1 кг. воды на 1 градус. Теперь по формуле:
Q = Cуд*(T2 - T1)
(где Т1 и Т2 - соответственно начальная и конечная температура воды) ,
находите необходимое количество теплоты.
Теперь найдем необходимую мощность, для получения такого количества теплоты. Во-первых вспомним, что потери энергии составляют 40%. Это означает, что найденное Вами количество теплоты Q - это всего лишь 60% от необходимого количества теплоты. Таким образом:
Q = 0.6*Qп
Qп = Q/0,6
где Qп - полное количество теплоты, необходимое для нагрева воды (с учетом потерь) .
Теперь вспомним, какое количество теплоты выделяет нагреватель, мощностью Р за время t? Оно равно:
Q(t) = P*t
Подставив сюда величину полного количества теплоты и время - 10 минут (В секундах!!! ) найдете необходимую мощность электрического нагревателя.
Вспомним чему равна электрическая мощность, выделяемая на сопротивлении. Она равна:
P = R*I^2
где I - ток, текущий через сопротивление, R - величина сопротивления. К сожалению в условии задачи не указано, постоянный или переменный ток течет в цепи. Если течет переменный - надо брать действующее значение тока.
Т. о. нам надо найти необходимую величину сопротивления и тока. Но мы знаем лишь значение напряжения. Выразив из закона Ома напряжение через ток и подставив в выражение для мощности получим:
P = (U^2)/R
Будем для ясности считать, что напряжение постоянно (в противном случае достаточно лишь подставить действующее значение напряжения, равное U/sqrt(2)).
Тогда, подставив необходимое значение мощности электрического нагревателя, найденное ранее, найдете необходимую величину сопротивления R.
Далее, ищете в учебнике или справочнике величину удельного сопротивления никелина р. Оно равно величине сопротивления проводника, длиною 1 м и площадью сечения 1 кв. метр. У нас площадь сечения другая. Находите ее с помощью диаметра проволоки (в квадратных метрах!!) . Далее составим пропорцию:
Диаметр сечения проволоки S1 =1 кв. м. ------------р (уд. сопротивление из справочника)
Диаметр сечения нашей проволоки S кв. м. -------х (искомое уд. сопротивление для нашей проволоки)
Тогда х = S*p/S1 = S*p/1 = S*p
S Вы уже подсчитали (не забудьте, считать надо в квадратных метрах!) , р знаете из справочника - находите х - линейное сопротивление имеющейся проволоки (т. е. сопротивление в омах на 1 метр проволоки) .
Т. о. спопротивление имеющейся проволоки, длиной L равно:
r = L*x.
Приравнивая эту величину к найденной нами величине необходимого сопротивления:
R = L*x
находите необходимую длину проволоки L.
Зная длину одного витка проволоки (диаметр циллиндра есть в условии) находите необходимое количество витков!