Задание 2 Параграф 122 ГДЗ Мякишев 10 класс (Физика)

Длинная проволока, на концах которой поддерживается постоянное напряжение, накалилась докрасна. Половину проволоки опустили в холодную воду. Почему часть проволоки, оставшаяся над водой, нагревается сильнее?

Часть проволоки, опущенная в воду, охлаждается, поэтому её температура понижается. У металлов сопротивление уменьшается при понижении температуры, значит сопротивление погружённой части становится меньше, чем у верхней части проволоки.

При постоянном напряжении ток в проволоке определяется законом Ома:

$$I=\frac{U}{R}$$

Так как сопротивление всей проволоки уменьшается, ток возрастает. Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, равно:

$$Q=I^2Rt$$

Для верхней, более горячей части проволоки сопротивление больше, поэтому в ней выделяется больше теплоты. Поэтому часть проволоки, оставшаяся над водой, нагревается сильнее.

Ответ: верхняя часть проволоки нагревается сильнее, так как её сопротивление больше.