Номер 1195, 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 1195, страница 130.

Решение.

Дано:

Сопротивление, $R = 24$ Ом

Сила тока, $I = 5$ А

Время, $t = 1$ час

$t = 1 \text{ час} = 60 \text{ мин} \cdot 60 \text{ с/мин} = 3600 \text{ с}$

Найти:

Количество теплоты, $\text{Q}$ - ?

Решение:

Для нахождения количества теплоты, выделяемого проводником при прохождении через него электрического тока, применяется закон Джоуля — Ленца. Согласно этому закону, количество теплоты $\text{Q}$ прямо пропорционально квадрату силы тока $\text{I}$, сопротивлению проводника $\text{R}$ и времени $\text{t}$, в течение которого ток протекал.

Формула закона Джоуля — Ленца:

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

Все величины должны быть выражены в единицах Международной системы (СИ): сила тока — в амперах (А), сопротивление — в омах (Ом), время — в секундах (с). В условии задачи время дано в часах, поэтому мы его уже перевели в секунды.

Подставим заданные значения в формулу:

$Q = (5 \text{ А})^2 \cdot 24 \text{ Ом} \cdot 3600 \text{ с}$

Выполним вычисления:

$Q = 25 \cdot 24 \cdot 3600 \text{ Дж}$

$Q = 600 \cdot 3600 \text{ Дж}$

$Q = 2 160 000 \text{ Дж}$

Полученное значение можно для удобства перевести в килоджоули (кДж) или мегаджоули (МДж):

$2 160 000 \text{ Дж} = 2160 \text{ кДж} = 2,16 \text{ МДж}$

Ответ: за час утюг выделит количество теплоты, равное $2 160 000$ Дж, или $2,16$ МДж.