Электрический Ток… — Задание Физика 8 Класс №00049828

Паяльник соединяет детали расплавленным припоем. Посмотрим, какая работа от него требуется, и из этого сразу станет понятно, что за действие тока тут нужно.

Внутри паяльника спрятана спираль из материала с большим сопротивлением, и ток идёт именно по ней. Проводник с током нагревается. Это тепловое действие тока.

Спираль раскаляется и передаёт тепло металлическому жалу. Само жало к цепи не подключено, тока в нём нет, оно просто очень горячее. Жало касается припоя, и он плавится.

Проверим числами, хватает ли этого. Пусть паяльник мощностью $40\text{ Вт}$ работает минуту. Ток выделит теплоту

$$Q=Pt=40\text{ Вт}\cdot 60\text{ с}=2400\text{ Дж}.$$

Теперь посчитаем, сколько нужно для $1\text{ г}$ олова, это $m=0{,}001\text{ кг}$. Сначала его надо нагреть от комнатных $20\text{ °С}$ до температуры плавления $232\text{ °С}$ (она есть в таблице величин), то есть на $\Delta t=232-20=212\text{ °С}$. Удельная теплоёмкость олова по таблице $c=230\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{С}}$. По формуле для нагревания

$$Q_1=cm\Delta t=230\cdot 0{,}001\cdot 212\approx 49\text{ Дж}.$$

Затем олово надо расплавить. Удельная теплота плавления олова по той же таблице $\lambda=6\cdot 10^{4}\ \dfrac{\text{Дж}}{\text{кг}}$, поэтому

$$Q_2=\lambda m=6\cdot 10^{4}\cdot 0{,}001=60\text{ Дж}.$$

Всего $Q_1+Q_2\approx 49+60=109\text{ Дж}$. Заметь, это намного меньше $2400\text{ Дж}$, так что тепла с запасом хватает, часть уходит в воздух и в детали.