Пространство между двумя коаксиальными металлическими цилиндрами заполнено водой, находящейся при температуре t_0= 20°C. Расстояние между цилиндрами равно 1,0 мм и значительно меньше их радиусов. Цилиндры подключают к источнику постоянного напряжения U =

Добавлена: 14.04.2026
Обновлена: 14.04.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Электричество и магнетизм
#Молекулярная физика

Условие:

Пространство между двумя коаксиальными металлическими цилиндрами заполнено водой, находящейся при температуре t_0= 20°C. Расстояние между цилиндрами равно 1,0 мм и значительно меньше их радиусов. Цилиндры подключают к источнику постоянного напряжения U = 42 В. Через какое время вода между цилиндрами закипит? Теплоемкостью цилиндров и потерями теплоты пренебречь. Атмосферное давление нормальное. Удельная теплоемкость воды с = 4,2 кДж/(кг·°C), плотность воды γ = 1,0·10³ кг/м³, удельное сопротивление воды ρ = 3,2 · 10³ Ом·м.

Решение:

Решение задачи о нагреве воды в коаксиальном конденсаторе

1. Дано

Начальная температура воды: $t_0 = 20^\circ\text{C}$
Расстояние между цилиндрами (толщина слоя): $d = 1,0 \text{ мм} = 1,0 \times 10^{-3} \text{ м}$
Напряжение между цилиндрами: $U = 42 \text{ В}$
Удельная теплоемкость воды: $c = 4,2 \text{ кДж}/(\text{кг}\cdot^\circ\text{C}) = 4,2 \times 10^3 \text{ Дж}/(\text{кг}\cdot^\circ\text{C})$
Плотность воды: $\gamma = 1,0 \times 10^3 \text{ кг}/\text{м}^3$
Удельное сопротивление воды: $\rho = 3,2 \times 10^3 \text{ Ом}\cdot\text{м}$
Конечная темпера...