Кконцам свинцовой проволоки длиной 1 м подали напряжение 10в. какое время пройдет с начала пропускания тока до момента, когда свинец начнет плавиться? начальная температура проволоки 20°с. потерю тепла в окружающее пространство не учитывать., напишите полное решение ​

Для решения данной задачи, нам нужно использовать закон Джоуля-Ленца, который говорит о том, что мощность, выделяемая в проводнике, пропорциональна квадрату силы тока, проходящего через проводник, и его сопротивлению. Формула для вычисления мощности выглядит следующим образом:

P = I^2 * R,

где P - мощность, I - сила тока, R - сопротивление проводника.

В данном случае мы имеем свинцовую проволоку, для которой известна длина L = 1 м и сопротивление R. Чтобы найти сопротивление проволоки, нам понадобится использовать закон Ома:

R = V / I,

где R - сопротивление, V - напряжение, I - сила тока.

Из условия задачи мы знаем, что напряжение равно 10 В, поэтому можем подставить данное значение в формулу:

R = 10 / I.

Теперь, когда у нас есть формула для сопротивления проволоки, мы можем найти силу тока, используя формулу:

I = U / R,

где I - сила тока, U - напряжение.

Подставляем известные значения:

I = 10 / R.

Теперь мы можем объединить два уравнения и выразить R через I:

I = 10 / R,
I = 10 / (10 / R),
I = R.

Таким образом, сила тока I равна сопротивлению проволоки R.

Теперь, когда у нас есть сила тока и сопротивление проволоки, мы можем использовать формулу для вычисления мощности:

P = I^2 * R.

Поскольку нас интересует время, которое пройдет с начала пропускания тока до момента, когда свинец начнет плавиться, нам нужно узнать, какая мощность необходима для этого.

Зная, что температура плавления свинца - 327,5 °C, мы можем использовать формулу для вычисления количества теплоты, необходимого для нагрева проволоки от начальной температуры до температуры плавления:

Q = m * c * ΔT,

где Q - количество теплоты, m - масса, c - удельная теплоемкость, ΔT - изменение температуры.

Для свинца удельная теплоемкость c равна 0,130 Дж/(г*С), а плотность свинца равна 11,34 г/см³.

Сначала найдем массу проволоки. Поскольку у нас есть длина проволоки L и плотность свинца, то массу можно вычислить следующим образом:

m = ρ * V = ρ * A * L,

где m - масса, ρ - плотность, V - объем, A - площадь поперечного сечения проволоки, L - длина проволоки.

Площадь поперечного сечения проволоки A можно выразить через радиус проволоки R:

A = π * R^2.

Теперь мы можем использовать полученные значения для нахождения массы:

m = ρ * A * L = ρ * π * R^2 * L.

Поскольку нас интересует время, мы должны выразить мощность P через количество теплоты Q и время t с помощью формулы:

Q = P * t.

Также мы знаем, что мощность P равна произведению силы тока I на напряжение V:

P = I * V.

Теперь мы можем объединить все полученные формулы для нахождения искомого времени.

1. Найдем сопротивление проволоки:
R = 10 / I.

2. Найдем силу тока:
I = 10 / R.

3. Выразим сопротивление через силу тока:
I = R.

4. Найдем мощность:
P = I^2 * R.

5. Найдем массу проволоки:
m = ρ * π * R^2 * L.

6. Найдем количество теплоты:
Q = m * c * ΔT.

7. Найдем время:
Q = P * t,
t = Q / P.

Важно отметить, что в данном решении мы не учитывали потерю тепла в окружающее пространство, как указано в условии задачи. Если это требуется учесть, необходимо использовать соответствующие формулы для расчета потерь тепла и скорректировать результат.