Question

1. Сила струму в лампі 5А. Скільки теплоти виділиться в лампі під напругою 6В за півхвилини? 2. 900Дж/Потужність резистора 150Вт. Скільки теплоти виділиться в резисторі за 2хв? 3. 18кДж/Сила струму в споживачі 0,2А при напрузі 120В. Скільки теплоти виділиться в споживачі за 10хв? 4. 14,4кДж/Напруга на лампі 16В, її опір 20Ом. Скільки теплоти виділиться в лампі за 20хв? 5. 15,36кДж/Напруга на електродзвонику 42В. Яка сила струму в електродзвонику, якщо за 8с в ньому виділилось 100,8Дж теплоти?​

Answer 1

Ответ:

1 Щоб визначити кількість виділеної теплоти в лампі, необхідно знати споживану лампою потужність та тривалість часу, протягом якої вона підтримуватиме даний струм.

Потужність лампи можна визначити, використовуючи закон Джоуля-Ленца, який стверджує, що теплова енергія, виділена в провіднику, пропорційна квадрату сили струму, множеному на опір провідника:

P = I^2 * R

Для лампи з відомою силою струму і напругою R = V / I, де V - напруга на лампі. Тоді

P = I^2 * (V / I) = I * V

Отже, потужність лампи становить P = 5 А * 6 В = 30 Вт.

Теплова енергія, виділена в лампі за час t, обчислюється за формулою:

Q = P * t

Підставляємо в формулу значення потужності та тривалості часу:

Q = 30 Вт * 0,5 хв * 60 с/хв = 900 Дж

Отже, під час роботи лампи під напругою 6 В та силі струму 5 А протягом 0,5 хв виділиться 900 Дж теплоти.

3

Объяснение:

Answer 2

Для вирішення цих завдань використовується закон Джоуля-Ленца, який визначає кількість теплоти, виділеної в провіднику, коли через нього протікає струм:

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

де: Q - кількість теплоти (в джоулях), I - сила струму (в амперах), R - опір провідника (в омах), t - час (в секундах).

Давайте розглянемо кожне завдання окремо:

1. $I = 5A$, $U = 6V$, $t = 0.5 хв = 30 с$ Знайдемо опір лампи за законом Ома: $R = U / I = 6V / 5A = 1.2 Ом$ Тепер знайдемо кількість теплоти: $Q = I^2 \cdot R \cdot t = (5A)^2 \cdot 1.2 Ом \cdot 30 с = 900 Дж$

2. $Q = 900 Дж$, $P = 150 Вт$, $t = 2 хв = 120 с$ З першої задачі ми вже знаємо опір: $R = U / I = 6V / 5A = 1.2 Ом$ Закон Джоуля-Ленца дає: $Q = P \cdot t = 150 Вт \cdot 120 с = 18000 Дж$

3. $Q = 18кДж = 18000 Дж$, $I = 0.2A$, $U = 120В$, $t = 10 хв = 600 с$ Знову знаходимо опір: $R = U / I = 120В / 0.2A = 600 Ом$ Тепер розраховуємо теплоту: $Q = I^2 \cdot R \cdot t = (0.2A)^2 \cdot 600 Ом \cdot 600 с = 14400 Дж$

4. $Q = 14.4кДж = 14400 Дж$, $U = 16В$, $R = 20 Ом$, $t = 20 хв = 1200 с$ Опір вже відомий: $R = 20 Ом$ Тепер розраховуємо теплоту: $Q = I^2 \cdot R \cdot t = (I^2) \cdot 20 Ом \cdot 1200 с$

   Ми не знаємо значення сили струму $I$ в цій задачі, тому нам потрібно знайти його за допомогою заданих даних та розрахунків:

   $Q = 14400 Дж$ $R = 20 Ом$ $t = 1200 с$

   Використовуючи закон Джоуля-Ленца: $14400 Дж = I^2 \cdot 20 Ом \cdot 1200 с$ Розкладаємо на $I^2$: $I^2 = 14400 Дж / (20 Ом \cdot 1200 с)$ Знаходимо $I$: $I = √(14400 Дж / (20 Ом \cdot 1200 с))$

5. $Q = 15.36кДж = 15360 Дж$, $U = 42В$, $t = 8 с$, $I = ?$

   Використовуючи закон Джоуля-Ленца: $15360 Дж = I^2 \cdot R \cdot 8 с$

   Ми не знаємо опір $R$, але можемо знайти його за допомогою напруги $U$ та сили струму $I$:

   $R = U / I = 42В / I$

   Підставимо це в рівняння для теплоти:

   $15360 Дж = I^2 \cdot (42В / I) \cdot 8 с$

   Спростимо рівняння:

   $15360 Дж = 336В \cdot I \cdot 8 с$

   Розкладаємо на $I$:

   $I = 15360 Дж / (336В \cdot 8 с)$

   Обчислимо $I$:

   $I = 5A$

Отже, ми розв'язали всі п'ять завдань і знайшли кількість теплоти, виділеної в кожному випадку.