Номер 1194, страница 130 - гдз по физике 7-9 класс сборник задач Перышкин

8 класс. Электрические явления. 45. Работа и мощность электрического тока. Единицы работы электрического тока. Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля—Ленца. Конденсатор* - номер 1194, страница 130.

Решение.

Дано:

Сопротивление, $R = 20$ Ом

Сила тока, $I = 6$ А

Время, $t = 2$ мин

Перевод в систему СИ:

Время $t = 2 \text{ мин} = 2 \cdot 60 \text{ с} = 120 \text{ с}$

Найти:

Количество теплоты, $\text{Q}$

Решение:

Для определения количества теплоты, выделившейся в электрическом нагревателе, используется закон Джоуля-Ленца. Согласно этому закону, количество теплоты $\text{Q}$, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока $\text{I}$, сопротивления проводника $\text{R}$ и времени $\text{t}$, в течение которого ток протекал через проводник.

Математически закон Джоуля-Ленца выражается формулой:

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

Перед подстановкой в формулу убедимся, что все величины представлены в Международной системе единиц (СИ). Сопротивление дано в Омах (Ом), сила тока — в Амперах (А), а время мы перевели в секунды (с).

Подставим известные значения в формулу:

$Q = (6 \text{ А})^2 \cdot 20 \text{ Ом} \cdot 120 \text{ с}$

Выполним вычисления:

$Q = 36 \cdot 20 \cdot 120 \text{ Дж}$

$Q = 720 \cdot 120 \text{ Дж}$

$Q = 86400 \text{ Дж}$

Для удобства можно перевести джоули в килоджоули (кДж), зная, что $1 \text{ кДж} = 1000 \text{ Дж}$:

$Q = \frac{86400}{1000} \text{ кДж} = 86,4 \text{ кДж}$

Ответ: в нагревателе выделится 86400 Дж (или 86,4 кДж) теплоты.