1. а) Как меняется сопротивление стального проводника при пропускании постоянного тока от источника и почему?

1. а) Сопротивление стального проводника меняется при пропускании постоянного тока от источника из-за явления, называемого электрическим сопротивлением. Электрическое сопротивление обусловлено взаимодействием электронов проводника с его атомами и молекулами. При пропускании тока через проводник, электроны сталкиваются с резистивными препятствиями, что затрудняет их движение и приводит к возникновению сопротивления. Следовательно, сопротивление стального проводника увеличивается при пропускании постоянного тока.

б) Для решения данной задачи воспользуемся формулой для изменения сопротивления проводника с изменением температуры:

\[\Delta R = R_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T\]

где:
\(\Delta R\) - изменение сопротивления проводника,
\(R_0\) - начальное сопротивление проводника при температуре 0 °C,
\(\alpha\) - температурный коэффициент сопротивления для стали,
\(\Delta T\) - изменение температуры.

Нам нужно найти значение \(\Delta T\), при котором сопротивление проводника увеличивается на 20%. По условию температурный коэффициент сопротивления для стали равен 0,006 K –1. Запишем уравнение:

\(0,2 \cdot R_0 = R_0 \cdot 0,006 \cdot \Delta T\)

Разделим обе части уравнения на \(R_0\):

\(0,2 = 0,006 \cdot \Delta T\)

Далее найдем значение \(\Delta T\):

\(\Delta T = \frac{0,2}{0,006} \approx 33,33\)

Таким образом, при температуре около 33,33 °C сопротивление проводника увеличится на 20% по сравнению с температурой 0 °C.

в) Для определения изменения мощности, выделяемой в проводнике, воспользуемся

формулой:

\(\Delta P = P_0 \cdot \left(\frac{R_0 + \Delta R}{R_0}\right)^2 - P_0\)

где:
\(\Delta P\) - изменение мощности,
\(P_0\) - начальная мощность,
\(R_0\) - начальное сопротивление проводника,
\(\Delta R\) - изменение сопротивления проводника.

В данном случае, начальная мощность \(P_0\) связана с начальным сопротивлением \(R_0\):

\(P_0 = \frac{U^2}{R_0}\)

где:
\(U\) - напряжение на проводнике.

Подставим это значение в формулу для изменения мощности:

\(\Delta P = \left(\frac{U^2}{R_0}\right) \cdot \left(\frac{R_0 + \Delta R}{R_0}\right)^2 - \frac{U^2}{R_0}\)

Для удобства расчетов, предположим, что начальная мощность \(P_0\) равна единице.

Подставим значения, найденные ранее:

\(\Delta R = 0,2 \cdot R_0\)

\(\Delta P = \left(\frac{U^2}{1}\right) \cdot \left(\frac{R_0 + 0,2 \cdot R_0}{R_0}\right)^2 - \frac{U^2}{1}\)

\(\Delta P = U^2 \cdot \left(\frac{1,2}{R_0}\right)^2 - U^2\)

\(\Delta P = U^2 \cdot \frac{1,44}{R_0} - U^2\)

\(\Delta P = U^2 \cdot \left(\frac{1,44}{R_0} - 1\right)\)

Таким образом, мощность, выделяемая в проводнике, будет изменяться на процент:

\(\frac{\Delta P}{P_0} \times 100\%\)

Постепенно раскрывая формулу и подставляя значения, можно получить конечный ответ на задачу.

2. Газы могут изменять свои физические свойства под воздействием следующих факторов:

- Температуры: При изменении температуры газы обычно расширяются или сжимаются. Это связано с кинетической энергией молекул газа. При повышении температуры, молекулы приобретают большую энергию и движутся быстрее, что приводит к увеличению давления и объема газа.

- Давления: Изменение давления воздействует на объем и плотность газа. По закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре объем газа обратно пропорционален давлению: при увеличении давления объем газа уменьшается, а при уменьшении давления объем газа увеличивается.

- Объема: Изменение объема также оказывает влияние на давление газа. По закону Шарля (Гей-Люссака), при постоянном давлении объем газа прямо пропорционален температуре: при повышении температуры объем газа увеличивается, а при понижении температуры объем газа уменьшается.

- Концентрации: Изменение концентрации газовых компонентов в смеси также может влиять на их физические свойства. Например, изменение концентрации одного из компонентов может привести к изменению давления паров данного компонента.

- Химической реакции: Некоторые газы могут взаимодействовать и образовывать новые вещества при наличии определенных условий, таких как температура, давление и наличие катализаторов.

Таким образом, физические свойства газа могут изменяться под воздействием температуры, давления, объема, концентрации и химической реакции.