Ещё одну такую же лампочку ученик поместил в сосуд с водой. Объём воды в сосуде - 50 мл. На сколько градусов нагреется вода в сосуде за 2 минуты работы лампочки при напряжении на ней, равном 6 В? Считайте, что 45 % энергии, выделяемой лампой, тратится на нагрев воды. Удельная теплоёмкость воды равна 4.2 • 103 Дж/(кг •°C), плотность воды 103 кг/м3. Ответ округлите до десятых.

Для начала найдем мощность, выделяемую лампочкой: P = U^2 / R, где U = 6 В - напряжение на лампочке. R = U^2 / P = 6^2 / 60 = 0.6 Ом - сопротивление лампочки.

Теперь найдем энергию, выделяемую лампочкой за 2 минуты: E = P * t = 0.6 * 120 = 72 Дж.

Теперь найдем энергию, которая тратится на нагрев воды: E_воды = 0.45 * E = 0.45 * 72 = 32.4 Дж.

Тепло, выделяемое лампочкой, равно теплу, которое получает вода: Q = mcΔT, где m = 0.05 кг - масса воды, c = 4.2 * 10^3 Дж/(кг*°C) - удельная теплоемкость воды, ΔT - изменение температуры.

32.4 = 0.05 * 4.2 * 10^3 * ΔT, ΔT = 32.4 / (0.05 * 4.2 * 10^3) = 0.153 °C.

Ответ: вода в сосуде нагреется на 0.2 °C.