Номер 282, страница 95 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Московкина, Волков

8 класс. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца - номер 282, страница 95.

Условие.

282. При пропускании тока $1.5 \, \text{А}$ через резистор сопротивлением $80 \text{ Ом}$ на нем выделяется тепло. Определите количество тепла, выделяющееся в единицу времени.

Решение.

Дано:

Сила тока $I = 1,5$ А

Сопротивление $R = 80$ Ом

Все величины даны в системе СИ.

Найти:

Количество теплоты, выделяющееся в единицу времени $Q/t$ - ?

Решение:

Количество теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении по нему электрического тока, определяется законом Джоуля-Ленца. Формула закона выглядит следующим образом:

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

где $\text{Q}$ - количество теплоты, $\text{I}$ - сила тока, $\text{R}$ - сопротивление, $\text{t}$ - время.

В задаче требуется найти количество теплоты, выделяющееся в единицу времени. Эта величина представляет собой тепловую мощность $\text{P}$, которая равна отношению количества теплоты $\text{Q}$ ко времени $\text{t}$, за которое эта теплота выделилась.

$P = \frac{Q}{t}$

Подставив в эту формулу выражение для $\text{Q}$ из закона Джоуля-Ленца, получим:

$P = \frac{I^2 \cdot R \cdot t}{t} = I^2 \cdot R$

Теперь подставим числовые значения из условия задачи:

$P = (1,5 \text{ А})^2 \cdot 80 \text{ Ом} = 2,25 \cdot 80 = 180 \text{ Вт}$

Мощность измеряется в Ваттах (Вт), что соответствует Джоулям в секунду (Дж/с). Следовательно, за каждую секунду на резисторе выделяется 180 Дж теплоты.

Ответ: количество тепла, выделяющееся в единицу времени, равно 180 Вт.