Question

Задача 1.Скільки теплоти виділиться за 1 год. В реостаті , опір якого 100 Ом, при силі струму в колі 2 А? Задача 2. Яка кількість теплоти виділиться за 10 хв в електричному чайнику з опором 20 Ом, включеному в мережу з напругою 220 В? Скільки води можна нагріти від 20 °С до кипіння, використовуючи все тепло, що виділяється струмом? Задача 3 Електрокип’ятильник за 5 хв. нагріває 0,2 кг води від 14 °С до кипіння за умови , що в його обмотці тече струм силою 2А .Визначте напругу подану на електрокип’ятильник .Втратами енергії знехтувати.

Answer 1

Ответ:

t=5хв=300 с

m=0,2 кг

t1=14°C

t2=100°C

I=2 A

c=4200Дж/кг×°С

U=?

Q=cm∆t=4200 Дж/кг×°С ×0,2 кг× (100°С-14°С)=72240 Дж

Q=I²Rt

R=Q/I²t=72240 Дж/(2 А)²×300с=60.2 Ом

U=IR=2 A× 60,2 Ом= 120.4 В≈120 В

Answer 2

Задача 1: Щоб знайти кількість теплоти, яка виділиться в реостаті, можна використовувати закон Джоуля-Ленца:

Q = I^2 * R * t

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

У вас дані: I = 2 A R = 100 Ом t = 1 год = 3600 секунд

Підставимо ці значення у формулу:

Q = (2 A)^2 * 100 Ом * 3600 с = 4 A^2 * 100 Ом * 3600 с = 1440000 Дж = 1440 кДж

Отже, за 1 год виділиться 1440 кілоджоулів теплоти.

Задача 2: Знову використаємо закон Джоуля-Ленца для знаходження кількості теплоти:

Q = I^2 * R * t

У вас дані: I = невідомо (ми шукаємо його) R = 20 Ом t = 10 хв = 600 секунд U = 220 В

Ми можемо використати закон Ома для знаходження сили струму:

U = I * R

I = U / R = 220 В / 20 Ом = 11 A

Тепер ми знаємо силу струму, і можемо знайти кількість теплоти:

Q = (11 A)^2 * 20 Ом * 600 с = 121 A^2 * 20 Ом * 600 с = 145200 Дж = 145.2 кДж

Отже, за 10 хв виділиться 145.2 кілоджоулів теплоти.

Задача 3: Для знаходження напруги на електрокип'ятильнику використовуємо закон Ома:

U = I * R

Дано: I = 2 A R = невідомо (ми шукаємо його)

Ми також знаємо, що час роботи електрокип'ятильника дорівнює 5 хв = 300 секунд, і воду нагрівається від 14 °C до кипіння.

Знаємо, що для нагрівання води використовується тепло:

Q = m * c * ΔT

де: Q - кількість теплоти (в джоулях) m - маса води (в кілограмах) c - специфічна теплоємність води (приблизно 4.186 Дж/градус Цельсія) ΔT - зміна температури (в градусах Цельсія)

Ми знаємо, що маса води дорівнює 0,2 кг, специфічна теплоємність води c = 4.186 Дж/градус Цельсія, і зміна температури ΔT = (100 - 14) °C = 86 °C.

Тепер можемо знайти кількість теплоти:

Q = 0.2 кг * 4.186 Дж/градус Цельсія * 86 °C = 723.032 Дж

Ця кількість теплоти виділиться воді під час нагрівання. Ви вже розрахували силу струму в попередній задачі:

I = 2 A

Тепер можемо знайти опір R, використовуючи закон Ома:

U = I * R

220 В = 2 A * R

R = 220 В / 2 A = 110 Ом

Отже, опір електрокип'ятильника становить 110 Ом, і на нього подається напруга 220 В.