Номер 3, страница 139 - гдз по физике 10 класс учебник Казахбаева, Кронгарт

3. Какое количество теплоты выделится за 10 мин в резисторе сопротивлением 1 кОм, если его включить в цепь напряжением 100 В?

Дано:

Время, $t = 10$ мин

Сопротивление, $R = 1$ кОм

Напряжение, $U = 100$ В

Перевод в систему СИ:

$t = 10 \text{ мин} = 10 \cdot 60 \text{ с} = 600 \text{ с}$

$R = 1 \text{ кОм} = 1 \cdot 1000 \text{ Ом} = 1000 \text{ Ом}$

Найти:

Количество теплоты, $Q$

Решение:

Для определения количества теплоты, выделившейся на резисторе, воспользуемся законом Джоуля-Ленца. Поскольку нам известны напряжение ($U$), сопротивление ($R$) и время ($t$), наиболее удобной для расчета будет следующая форма закона:

$Q = \frac{U^2}{R} \cdot t$

Все величины должны быть выражены в единицах Международной системы (СИ). Значения напряжения ($U = 100$ В), сопротивления ($R = 1000$ Ом) и времени ($t = 600$ с) уже подготовлены.

Подставим эти значения в формулу и произведем вычисление:

$Q = \frac{(100 \text{ В})^2}{1000 \text{ Ом}} \cdot 600 \text{ с}$

Сначала возведем напряжение в квадрат:

$100^2 = 10000$

Теперь подставим это значение обратно в формулу:

$Q = \frac{10000}{1000} \cdot 600 \text{ Дж}$

$Q = 10 \cdot 600 \text{ Дж}$

$Q = 6000 \text{ Дж}$

Для удобства можно перевести полученное значение в килоджоули (кДж), учитывая, что 1 кДж = 1000 Дж:

$Q = \frac{6000}{1000} \text{ кДж} = 6 \text{ кДж}$

Ответ: за 10 минут в резисторе выделится количество теплоты, равное $6000 \text{ Дж}$ или $6 \text{ кДж}$.