FR-01859Materiał Freedu

Zadanie 8 (matura, maj 2023)

LiceumMaturaRozszerzenieFizykaTermodynamika i fizyka cząsteczkowa

Źródło: Matura maj 2023, fizyka, poziom rozszerzony (formuła 2015, EFAP-R0-100-2305), zad. 8

    Zadanie 8, wspólne informacje. Zadanie 8. Do produkcji włókien tradycyjnych żarówek wykorzystywano bardzo cienkie druty wolframowe. Gdy przez włókno wolframowe pewnej żarówki płynął prąd o niewielkim natężeniu, to włókno utrzymywało temperaturę 𝑇 = 300 K , a jego opór wynosił 𝑅 ≈ 65 Ω . Po podłączeniu tej 0 0 żarówki do sieci o napięciu 230 V pobierała ona moc (znamionową) 60 W . Wówczas włókno rozgrzewało się do wysokiej temperatury, a jego opór był wielokrotnie większy od 𝑅 . 0 Na poniższym wykresie linią ciągłą przedstawiono zależność 𝑅/𝑅 od temperatury 𝑇 , gdzie 0 𝑅 oznacza opór włókna wolframowego o temperaturze 𝑇 . W zakresie temperatur od 300 K do 1000 K ta zależność ma w przybliżeniu charakter liniowy (wykres pokrywa się częściowo z linią prostą narysowaną przerywaną kreską) i można ją opisać wzorem: 𝑅(𝑇) ≈ 1 + 𝛼Δ𝑇 gdzie Δ𝑇 = 𝑇 − 300 K 𝑅 0 𝛼 – temperaturowy współczynnik oporu dla wolframu. R / R 0 20 15 10 5 0 T , K 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

    Zadanie 8.1

    Zadanie 8.1. Zadanie 8.1. (0–2) Oblicz 𝜶 – wartość temperaturowego współczynnika oporu wolframu – dla przedziału temperatur 𝟑𝟎𝟎 𝐊 𝑻 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝐊 . Zapisz obliczenia.

    Zadanie 8.2

    Zadanie 8.2. Zadanie 8.2. (0–3) Wyznacz temperaturę włókna wolframowego żarówki (opisanej w zadaniu 8.) o mocy znamionowej 𝑷 = 𝟔𝟎 𝐖 , zasilanej napięciem 𝑼 = 𝟐𝟑𝟎 𝐕 . Zapisz obliczenia. 𝒛 𝒛

    Zadanie 8.3

    Zadanie 8.3. Zadanie 8.3. (0–2) Średnica drutu wolframowego, z którego wykonano włókno żarówki, jest równa 𝑑 = 30 μm . −8 Opór właściwy wolframu w temperaturze 𝑇 = 300 K jest równy 𝜌 = 5,6 ⋅ 10 Ω ⋅ m . 0 0 Oblicz długość drutu wolframowego, z którego wykonano włókno tej żarówki. Zapisz obliczenia.

    Wróć do wyników

    Podobne zadania