Question

1) Какое количество теплоты выделяет нить электрической лампы в течение времени t=1 ч, если сила тока в лампе I =0,5 А, а напряжение U =220 В ? 2) В течение какого времени можно нагреть воду объемом V=1 л от температуры t1=20°C до кипения в чайнике при напряжении в сети U=220 В, если сила тока I=8 А ?Пожалуйста помогите сделать!!! полностью с дано и решением, Очень срочно надо!!! ​

Answer 1

Во второй задаче, в дано можно дописать С = 4200 Дж/(кг*°С) - это удельная теплоёмкость воды

Answer 2

Для решения обоих задач нам понадобятся формулы для расчета количества теплоты и времени:

1. Количество выделяющейся теплоты в электрической лампе можно вычислить с помощью закона Джоуля-Ленца:

$Q = I^2Rt$

где: Q - количество теплоты (в джоулях) I - сила тока (в амперах) R - сопротивление нити лампы (в омах) t - время (в секундах)

Сначала найдем сопротивление нити лампы, используя закон Ома:

$U = IR$

где: U - напряжение (в вольтах) I - сила тока (в амперах) R - сопротивление (в омах)

Теперь мы можем найти R:

$R = \frac{U}{I} = \frac{220 В}{0,5 А} = 440 Ом$

Теперь мы можем рассчитать количество теплоты:

$Q = (0,5 А)^2 \cdot 440 Ом \cdot 3600 с = 44000 Дж$

2. Чтобы нагреть 1 литр воды (1000 грамм) от температуры 20°C до кипения при заданном напряжении и силе тока, нам нужно использовать формулу для расчета количества теплоты:

$Q = mcΔT$

где: Q - количество теплоты (в джоулях) m - масса воды (в граммах) c - удельная теплоемкость воды (4,18 Дж/г°C) ΔT - изменение температуры (в градусах Цельсия)

Изначально вода имеет температуру 20°C, а для кипения нужно нагреть ее до 100°C. Таким образом, ΔT = 100°C - 20°C = 80°C.

Подставляем все известные значения:

$Q = 1000 г \cdot 4,18 Дж/г°C \cdot 80°C = 334400 Дж$

Теперь, чтобы найти время, за которое это количество теплоты выделится при заданных параметрах, используем закон Джоуля-Ленца:

$Q = I^2Rt$

где: Q - количество теплоты (в джоулях) I - сила тока (в амперах) R - сопротивление (в омах) t - время (в секундах)

Мы знаем Q и I, а R мы можем найти, как в предыдущей задаче:

$R = \frac{U}{I} = \frac{220 В}{8 А} = 27,5 Ом$

Теперь мы можем найти время t:

$334400 Дж = (8 А)^2 \cdot 27,5 Ом \cdot t$

$t = \frac{334400 Дж}{(8 А)^2 \cdot 27,5 Ом} \approx 1933,33 с$

Таким образом, время, за которое можно нагреть 1 литр воды от 20°C до кипения при напряжении 220 В и силе тока 8 А, составляет приблизительно 1933,33 секунды, что эквивалентно примерно 32,22 минутам.