Для решения этой задачи нам понадобятся следующие формулы:
* Закон Джоуля-Ленца: $$Q = I^2 * R * t$$, где Q - количество теплоты, I - сила тока, R - сопротивление, t - время.
* Сопротивление проводника: $$R = \rho * \frac{L}{A}$$, где $$\rho$$ - удельное сопротивление материала, L - длина проводника, A - площадь поперечного сечения.
Дано:
* Длина спирали L = 50 см = 0,5 м
* Площадь поперечного сечения A = 0,5 мм² = 0,5 * 10^(-6) м²
* Время t = 15 минут = 900 секунд
* Сила тока I = 2 А
* Удельное сопротивление стали $$\rho$$ = 12 * 10^(-8) Ом * м (из таблицы удельных сопротивлений)
Решение:
1. Рассчитаем сопротивление спирали:
$$R = \rho * \frac{L}{A} = 12 * 10^{-8} * \frac{0.5}{0.5 * 10^{-6}} = 12 * 10^{-2} = 0.12$$ Ом
2. Рассчитаем количество теплоты, выделяемое спиралью:
$$Q = I^2 * R * t = 2^2 * 0.12 * 900 = 4 * 0.12 * 900 = 432$$ Дж
Ответ: Количество теплоты, выделяемое стальной спиралью, равно **432 Дж**.