Question

1.В сеть напряжением 200 В последовательно включены три лампы, сопротивлениями 50 Ом, 80 Ом и 25 Ом. В какой лампе выделиться большее количество теплоты за одно и то же время? 2.В чайнике 1,5 л воды нагревается от 250 С до 1000 С за 8 мин. Определить напряжение в чайнике, если сила тока 50 А. 3.При сопротивлении 55 Ом и силе тока 8 А полезная мощность равна 350 Вт. Определить КПД. 4.Напряжение в электродвигателе 300 В, сила тока 2 А. КПД 45%. Определить полезную работу за 15 минут. 5.Водонагреватель при силе тока 10 А и сопротивлении 60 Ом может нагреть 800 г воды от 200 С до 800 С за 6 минут. Определить КПД водонагревателя

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

1. U=IR

I у всех ламп одинаков,

а сопротивление самое большое у второй лампы, значит она имеет наибольшее напряжение при одинаковых токах

Определим ток

I=200((50+80+25)=1,3 A

Q=200*1,3*480=124 kДж

Answer 2

Давайте разберём каждый из вопросов по порядку:

1. Для вычисления количества выделяющейся теплоты в различных лампах, воспользуемся формулой для расчета тепловой мощности: $P = \frac{U^2}{R}$, где $P$ - мощность (в данном случае, тепловая), $U$ - напряжение, $R$ - сопротивление. Чем больше мощность, тем больше теплоты выделяется. Выразим мощность для каждой лампы:

   • Лампа 1: $P_1 = \frac{U^2}{R_1} = \frac{200^2}{50} = 800 \, \text{Вт}$
   • Лампа 2: $P_2 = \frac{U^2}{R_2} = \frac{200^2}{80} = 1250 \, \text{Вт}$
   • Лампа 3: $P_3 = \frac{U^2}{R_3} = \frac{200^2}{25} = 800 \, \text{Вт}$

   Большее количество теплоты выделится в лампе 2 с сопротивлением 80 Ом.

2. Для определения напряжения в чайнике воспользуемся формулой для мощности $P = UI$, где $P$ - мощность, $U$ - напряжение, $I$ - сила тока:

   Известно, что $P = \frac{m \cdot c \cdot \Delta T}{t}$, где $m$ - масса воды, $c$ - удельная теплоемкость воды, $\Delta T$ - изменение температуры, $t$ - время.

   Следовательно, $UI = \frac{m \cdot c \cdot \Delta T}{t}$, и $U = \frac{m \cdot c \cdot \Delta T}{It}$.

   Подставим известные значения: U = \frac{1.5 \, \text{кг} \times 4186 \, \text{Дж/кг} \cdot ^\circ\text{C} \times (1000 - 25) \, ^\circ\text{C}}{50 \, \text{А} \times 8 \, \text{мин}}.

   Переведем время в секунды: U = \frac{1.5 \, \text{кг} \times 4186 \, \text{Дж/кг} \cdot ^\circ\text{C} \times (1000 - 25) \, ^\circ\text{C}}{50 \, \text{А} \times 8 \times 60 \, \text{с}}.

   Рассчитаем $U$.

3. Эффективность ($КПД$) электрической цепи можно рассчитать по формуле: $КПД = \frac{P_{\text{полезная}}}{P_{\text{потребляемая}}}$, где $P_{\text{полезная}}$ - полезная мощность, $P_{\text{потребляемая}}$ - потребляемая мощность.

   В данном случае, $P_{\text{полезная}} = 350 \, \text{Вт}$ (дано), а потребляемая мощность $P_{\text{потребляемая}} = I^2R$.

   Рассчитаем $КПД$.

4. Полезная работа ($W_{\text{полезная}}$) может быть найдена с использованием формулы $W_{\text{полезная}} = P_{\text{полезная}} \times t$, где $P_{\text{полезная}}$ - полезная мощность, $t$ - время.

   В данном случае, $P_{\text{полезная}} = 0.45 \times \text{напряжение} \times \text{сила тока}$ (дано), и $t = 15 \, \text{мин} = 15 \times 60 \, \text{с}$.

   Рассчитаем $W_{\text{полезная}}$.

5. КПД ($КПД_{\text{водонагревателя}}$) водонагревателя можно рассчитать по формуле: $КПД_{\text{водонагревателя}} = \frac{P_{\text{полезная}}}{P_{\text{потребляемая}}}$, где $P_{\text{полезная}}$ - полезная мощность, $P_{\text{потребляемая}}$ - потребляемая мощность.

   В данном случае, $P_{\text{полезная}} = I^2R$ (дано), а потребляемая мощность $P_{\text{потребляемая}} = UI$