Question

50 Баллов!! Дротова спіраль, опір якої в нагрітому стані дорівнює 60 Ом, включена в мережу напругою 120 В. Яка кількість теплоти виділить ця спіраль за 2,5 хвилини

Answer 1

Проволочная спираль, сопротивление которой в нагретом состоянии равно 60 Ом, включена в сеть напряжением 120 В. Какое количество теплоты выделит эта спираль за 2,5 минуты.

Дано: R=60 Ом; U=120 B; t=2,5*60=150 c; Q - ?

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

По закону Джоуля-Ленца

Q=U*I*t=U*(U/R)*t=U²*t/R

Q=120²*150/60=(120/60) * 120 * 150=2*150*120=300*120=

36 000 Дж=36 кДж  -  это ответ.

Answer 2

Для розрахунку кількості виділеної теплоти від дротової спіралі використовуємо закон Джоуля-Ленца:

$Q = I^2 \cdot R \cdot t,$

де:

• $Q$ - кількість теплоти (в джоулях),
• $I$ - струм, що протікає через спіраль (в амперах),
• $R$ - опір спіралі (в омах),
• $t$ - час (в секундах).

Спершу знайдемо струм, який протікає через спіраль. Використовуючи закон Ома, отримаємо:

$U = I \cdot R,$

де $U$ - напруга (в вольтах), $I$ - струм (в амперах), $R$ - опір (в омах).

Підставляючи дані, отримуємо:

$I = \frac{U}{R} = \frac{120\, \text{В}}{60\, \text{Ом}} = 2\, \text{А}.$

Тепер можемо підставити значення струму, опору і часу в формулу для кількості теплоти:

$Q = I^2 \cdot R \cdot t = (2\, \text{А})^2 \cdot 60\, \text{Ом} \cdot (2.5\, \text{хв} \cdot 60\, \text{с/хв}) = 300\, \text{Дж}.$

Отже, дротова спіраль виділить 300 джоулів теплоти протягом 2,5 хвилини.