Номер 1201, 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 1201, страница 130.

Решение.

Дано:

Сопротивление электрической печи $R = 30$ Ом

Напряжение в сети $U = 110$ В

Время работы $t = 1$ мин

Перевод в систему СИ:

Время $t = 1 \text{ мин} = 60 \text{ с}$

Найти:

Количество теплоты $\text{Q}$

Решение:

Количество теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении через него электрического тока, определяется законом Джоуля-Ленца. Поскольку в условии задачи даны напряжение ($\text{U}$), сопротивление ($\text{R}$) и время ($\text{t}$), удобно использовать следующую формулу:

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

Эта формула является следствием из основной формы закона Джоуля-Ленца ($Q = I^2Rt$) и закона Ома для участка цепи ($I = \frac{U}{R}$).

Подставим данные из условия в формулу, предварительно переведя время в секунды:

$Q = \frac{(110 \text{ В})^2}{30 \text{ Ом}} \cdot 60 \text{ с}$

Проведем вычисления:

$Q = \frac{12100}{30} \cdot 60 \text{ Дж} = 12100 \cdot \frac{60}{30} \text{ Дж} = 12100 \cdot 2 \text{ Дж} = 24200 \text{ Дж}$

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

$Q = 24200 \text{ Дж} = 24,2 \text{ кДж}$

Ответ: за одну минуту печь выделит 24200 Дж (или 24,2 кДж) теплоты.