1  ^1.90 Измерьте зависимость тока, протекающего через раствор, от напряжения, поданного на него. Постройте график измеренной зависимости.

Нальем в стакан $m=50.81~г$ раствора. Проведем измерение вольт-амперной характеристики раствора. Видно, что ток течет через раствор, начиная с некоторого порогового напряжения. При более низких напряжениях, химические реакции на электродах не происходят.

2  ^0.80 Настройте источник тока таким образом, чтобы на электроды подавалось постоянное напряжение $6~В.$ Измерьте зависимость температуры раствора в стакане от времени, раствор при этом необходимо помешивать. Параллельно записывайте значения напряжений на источнике питания. Измерения проводите в течение 7 минут, через каждую минуту. Выключите источник питания. Проведите измерения температуры раствора во время остывания еще в течение 10 минут. Выньте электроды из раствора по окончании измерений.

Выставим на источнике питания напряжение $U_с=6.11~В$ . Измерим зависимость температуры в растворе от времени по указанному в условии алгоритму.

3  ^2.20 Рассчитайте электрическую мощность источника питания, используя среднее значение напряжения на источнике питания во время нагрева. Рассчитайте теплоемкость раствора, считайте при этом его удельную теплоемкость равной $c=3.8~кДж/(кг\cdot^\circ С)$. Постройте график зависимости температуры в стакане от времени. Рассчитайте по данным графика тепловую мощность выделившуюся в растворе из-за протекания электрического тока. Будем считать тепловую мощность полезной, а электрическую затраченной. Найдите КПД процесса нагрева раствора соли $\eta_с$ из пункта 2.

На участке нагрева угловой коэффициент графика составляет $k_{сн}=0.989~^\circ С/мин$, а на участке остывания $k_{со}=0.189~^\circ С/мин$. На участке нагрева часть выделяемой тепловой мощности идет на нагрев раствора, а часть теряется в окружающую среду:
$$ P_с=Ck_{сн}+P_{потерь}.\tag{2}$$Остывание же происходит как раз за счет тепловых потерь:
$$ P_{потерь}=Ck_{со}.\tag{3}$$Видно, что экспериментальные точки хорошо описываются прямыми линиями, то есть учитывать зависимость мощности теплопотерь от температуры раствора не имеет смысла.

Среднее значение тока в течение эксперимента составляло $I_с=0.892~А$. Тогда подводимая электрическая мощность составит:
$$ N_с=I_сU_с=5.45~Вт.\tag{5}$$

4  ^1.00 Не подключайте резистор к источнику питания на воздухе, подключайте резистор, когда он уже находится в растворе. 

Погрузите резистор в термоусадке в раствор соли. Подключите резистор к источнику питания. 

Следите за тем, чтобы значение силы тока не превышало $1~А$ (для этого ручки регулировки напряжения заблокированы) 

Подберите такой ток источника питания, чтобы электрическая мощность источника совпадала с измеренной в пункте 2. Вновь измерьте зависимость температуры в стакане от времени по алгоритму аналогичному, описанному в пункте 2.

Проведем аналогичный опыт с нагревом через резистор, предварительно настроив источник питания на необходимую мощность ($U_р=7.03~В$ и $I_р=0.676~А$). В этом случае электрическая мощность составит:
$$ N_р=U_рI_р=4.75~Вт.\tag{7}$$

5  ^1.70 Рассчитайте тепловую мощность во втором случае. Вычислите КПД $\eta_p$ в случае, когда раствор соли нагревается, косвенным образом, при помощи резистора.

В этом случае коэффициенты наклонов графика на участках нагрева и остывания составляют $k_{рн}=1.26\,^\circ С/мин$, а на участке остывания $k_{ро}=0.26\,^\circ С/мин$.

6  ^2.40 Совпадают ли $\eta_с$ и $\eta_p$? Объясните полученный результат.