Question

1. В муфельной печи ползунок реостата передвигают так, что сила тока увеличивается в 2 раза. Изменится ли количество теплоты, выделяемое в ней?2.Какой длины нгужно взять нихромовый проводник площадью поперечнего сечения 0,2 мм^{2} для изготовления спирали нагревательного элемента сопротивлением 22 Ом.3.Сколько энергии за 2 часа работы расходует стиральная машина, мощность электродвигателя которой 400Вт

Answer 1

№1.

Количество теплоты выделяемой печью при этом увеличится в 4 раза. Исходя из закона Джоуля-Ленца: $Q=I^2*R*зt$

№2.

По формуле электрического сопротивления $R=p*\frac{l}{S}$, где p - удельное сопротивление проводника (Ом·м), S - поперечное сечение проводника (м²), l - длина проводника (м). Из данной формулы выражаем искомую длину проводника: 

$l=\frac{R*S}{p}$. Удельное сопротивление нихрома р = 110*10⁻⁸ Ом*м. В системе СИ: 0,2 мм² = 0,2*10⁻⁶ м². Подставляем и вычисляем: $l=\frac{22*0,2*10^{-6}}{110*10^{-8}}=4(metra).$

 

Answer 2

1) Количество выделяемой теплоты определяется

Q1 = (I1)1^(2)*r*t

I2 = 2I1

Q2 = (I2)1^2*r*t = (2*I1)^(2)*r*t = 4*(I1)1^(2)*r*t = 4*Q1

При увеличении тока вдвое количество выделяемой теплоты возрастет вчетверо

 

2) Сопротивление проводника определяется

R = (po)*l/S 

откуда 

l = R*S/(po) где

(po) = 110 Ом*мм2/м - уд. сопротивление нихрома

l = 22*0,2/110 = 0,04 м = 4 см

 

3) Количество энергии в кВт*час

A = P*t = 400*2 = 0,4*2 = 0,8 кВт*час

Для перевода в Джоули переведем время в сек

1 час = 3600 с

Q = P*t = 400*3600 = 1440000 Дж = 1440 кДж = 1,44 Мдж