Question

В каком случае работа тока и количества выделившейся теплоты энергия одинакова?​

Answer 1

Ответ:

Электрический ток нагревает проводник. Это явление нам хорошо известно. Объясняется оно тем, что свободные электроны в металлах, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока увеличивается скорость колебаний ионов и атомов и внутренняя энергия проводника увеличивается. Опыты показывают, что в неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи. Значит, количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока. Мы знаем, что работу тока рассчитывают по формуле:

А = U·I·t.

Обозначим количество теплоты буквой Q. Согласно сказанному выше Q = A, или Q = U·I·t. Пользуясь законом Ома, можно количество теплоты, выделяемое проводником с током, выразить через силу тока, сопротивление участка цепи и время. Зная, что U = IR, получим: Q = I·R·I·t, т. е. Q=I ·R·t Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени. К этому же выводу, но на основании опытов впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джоуль и русский ученый Ленц. Поэтому сформулированный выше вывод называется законом Джоуля - Ленца.

Ответ очевиден ;)

Да.

Answer 2

Работа тока и количество выделившейся теплоты могут быть одинаковыми в случае, когда происходит адиабатический процесс. Адиабатический процесс - это процесс, в котором нет обмена теплом между системой и окружающей средой.

В таком случае первый закон термодинамики может быть записан следующим образом:

ΔU = Q - W

где ΔU - изменение внутренней энергии системы, Q - количество теплоты, переданное системе, и W - работа, выполненная системой.

В адиабатическом процессе ΔU = 0, так как нет обмена теплом. Следовательно,

0 = Q - W

или

Q = W

Таким образом, в адиабатическом процессе количество выделившейся теплоты (Q) и работа, выполненная системой (W), будут одинаковыми.