Przemiany energii i zmiana stanu skupienia (zmiana fazy substancji).
Zadanie:
Ile czasu potrzeba na stopnienie umieszczonej w termosie bryły lodu o masie m=2 kg i temperaturze t=0°C, przez grzałkę o oporze R=100 omów, pracującą pod napięciem U=230 V.
Ciepło topnienia lodu c=335kJ/kg.
Zakładamy, że:
Nie ma strat energii (termos jest idealny, cała energia doprowadzona do grzałki powoduje topnienie lodu).
Woda nie ogrzewa się, energia przepływa przez wodę do lodu.
3) Przewody maja oporność zerową - nie w nich strat energii.
4) Oporność grzałki jest stała w czasie pracy (grzałka zaczęła ogrzewać lód z maksymalną stała mocą).
Prawa
Praca prądu elektrycznego równa jest mocy wydzielonej w grzałce razy czas przepływu prądu.
Energia pobrana przez topniejący lód równa jest ciepłu topnienia lodu razy masa lodu (w temperaturze 0 stopni Celsjusza).
Moc prądu wydzielona w grzałce równa jest iloczynowi przyłożonego do grzałki napięcia i natężenia prądu płynącego przez grzałkę.
Natężenie prądu płynącego przez grzałkę równe jest ilorazowi napięcia przyłożonego do grzałki przez oporność grzałki.
t~35h
Otrzymany wynik mówi, że topnienie lodu w warunkach rzeczywistych nie może trwać krócej - będzie trwało dłużej z uwagi na występujące zawsze straty energii.
Proste co?