Question

Яка сила струму в колі, якщо за 4 хв нагрiли чавунну деталь масою 2 кг від 20 С до 70 С, а опір спіралі нагрівача 9 Ом? (питома теплоємність чавуну 540 Дж/кг С)

Answer 1

Ответ: 5А

Объяснение:

Дано:

t=4мин=240с

m=2кг

t1=20°C

t2=70°C

c=540Дж/кг°С

------------------

I-?

Q=cm(t2-t1)=540*2*(70-20)=54000Дж

Q=I²Rt

I=√(Q/(Rt))=√(54000/(9*240))=5А

Answer 2

Для вирішення цього завдання використаємо закон Джоуля-Ленца, який говорить, що потужність, витрачена на нагрівання предмета, дорівнює силі струму, помноженій на квадрат опору, помножений на час:

P = I^2 * R * t

Де: P - потужність (в Ватах) I - сила струму (в Амперах) R - опір (в Омах) t - час (в секундах)

Також ми можемо використати формулу для обчислення теплової енергії Q:

Q = m * c * ΔT

Де: Q - теплова енергія (в Джоулях) m - маса (в кілограмах) c - питома теплоємність (в Джоулях на кілограм на градус Цельсія) ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія)

Ми знаємо, що маса деталі дорівнює 2 кг, питома теплоємність чавуну 540 Дж/кг°C, а зміна температури ΔT = 70°C - 20°C = 50°C.

Тому теплова енергія Q, яку ми повинні надати чавунній деталі, буде:

Q = 2 кг * 540 Дж/кг°C * 50°C = 54000 Дж

Потужність P, яку ми повинні постачити протягом 4 хв (240 сек), буде:

P = Q / t = 54000 Дж / 240 с = 225 Дж/с

Ми можемо знайти силу струму I, використовуючи формулу з закону Джоуля-Ленца:

P = I^2 * R

225 Дж/с = I^2 * 9 Ом

Щоб знайти I, розв'яжемо це рівняння:

I^2 = 225 Дж/с / 9 Ом = 25

I = √25 = 5 Ампер

Отже, сила струму в колі дорівнює 5 Ампер.