Как изменится температура нихромовой проволоки (выраженная в С и округленная до целых), если железная проволока

Давайте рассмотрим задачу поэтапно, чтобы быть уверенными, что ответ будет понятен школьнику.

Шаг 1: Понимание ситуации
У нас есть две проволоки, железная и нихромовая. Они имеют одинаковую длину, площадь поперечного сечения и параллельно подключены к источнику постоянного напряжения. Хотим найти изменение температуры нихромовой проволоки, если железная проволока нагрета на 60 °C. Мы можем использовать удельные сопротивления и плотности материалов, чтобы решить задачу.

Шаг 2: Анализ задачи
Задача предполагает, что проводимость нихрома и железа не меняется с изменением температуры. Это допущение облегчает решение задачи.
Мы можем использовать закон Ома \(R = \frac{{\rho L}}{{A}}\), где \(R\) - сопротивление проволоки, \(\rho\) - удельное сопротивление материала, \(L\) - длина проволоки и \(A\) - площадь поперечного сечения проволоки.

Шаг 3: Решение задачи
1. Найдем сопротивление железной проволоки. Для этого воспользуемся формулой \(R_{\text{железо}} = \frac{{\rho_{\text{железо}} \cdot L}}{{A}}\), где \(\rho_{\text{железо}} = 0.1 \, \text{Ом мм/м}\) - удельное сопротивление железа. Подставим данное значение и известную длину и площадь поперечного сечения проволоки.

2. Зная сопротивление железной проволоки, можно найти силу тока \(I\) в цепи с помощью закона Ома \(U = R_{\text{железо}} \cdot I\), где \(U\) - напряжение в цепи, которое мы считаем постоянным.

3. Найдем мощность \(P_{\text{железо}}\), выделяемую железной проволокой с помощью формулы \(P_{\text{железо}} = I^2 \cdot R_{\text{железо}}\).

4. Чтобы найти изменение температуры нихромовой проволоки, воспользуемся законом сохранения энергии \(P_{\text{железо}} = P_{\text{нихром}}\), так как мощность потерь в цепи равна мощности, выделяемой в нихромовой проволоке. Таким образом \(I^2 \cdot R_{\text{железо}} = I^2 \cdot R_{\text{нихром}}\).

5. Найдем сопротивление нихромовой проволоки \(R_{\text{нихром}}\) с помощью формулы \(R_{\text{нихром}} = \frac{{\rho_{\text{нихром}} \cdot L}}{{A}}\), где \(\rho_{\text{нихром}} = 1.1 \, \text{Ом мм/м}\) - удельное сопротивление нихрома.

6. Используя сопротивление нихромовой проволоки, найдем изменение температуры нихромовой проволоки при помощи формулы \(T_{\text{изм}} = T_{\text{нач}} + \frac{{\Delta R}}{{R_{\text{нач}}}} \cdot \Delta T\), где \(T_{\text{нач}}\) - начальная температура нихромовой проволоки, \(\Delta R\) - изменение сопротивления нихрома, \(R_{\text{нач}}\) - начальное сопротивление нихрома и \(\Delta T\) - изменение температуры железной проволоки.

7. Найденное значение будет являться изменением температуры нихромовой проволоки.

Шаг 4: Результат
Последовательное применение всех вышеперечисленных шагов позволит нам получить окончательный ответ, который понятен школьнику.
Обратите внимание, что детали расчетов и формулы, а также значения констант и переменных, должны быть предоставлены и объяснены. Такой детальный ответ поможет ученику лучше понять, как решить задачу и почему ответ имеет именно такой вид.