Egzamin maturalny Fizyka. Poziom rozszerzony 2023. Formuła 2015. Zadanie 8.1.

Zadanie 8.

Do produkcji włókien tradycyjnych żarówek wykorzystywano bardzo cienkie druty wolframowe. Gdy przez włókno wolframowe pewnej żarówki płynął prąd o niewielkim natężeniu, to włókno utrzymywało temperaturę T₀=300 K, a jego opór wynosił R₀≈65 Ω. Po podłączeniu tej żarówki do sieci o napięciu 230 V pobierała ona moc (znamionową) 60 W. Wówczas włókno rozgrzewało się do wysokiej temperatury, a jego opór był wielokrotnie większy od R₀.

Na poniższym wykresie linią ciągłą przedstawiono zależność R/R₀ od temperatury T, gdzie R oznacza opór włókna wolframowego o temperaturze T. W zakresie temperatur od 300 K do 1000 K ta zależność ma w przybliżeniu charakter liniowy (wykres pokrywa się częściowo z linią prostą narysowaną przerywaną kreską) i można ją opisać wzorem:

R(T)/R₀ ≈ 1+ α ΔT,  gdzie ΔT = T - 300 K

α - temperaturowy współczynnik oporu dla wolframu.

Zadanie 8.1.

Oblicz α - wartość temperaturowego współczynnika oporu wolframu - dla przedziału temperatur 300 K < T < 1000  K. Zapisz obliczenia.