Интерактивные задания, страница 73 - гдз по химии 7 класс учебник Оспанова, Аухадиева

Пройдите по ссылке QR-кода и выполните задания.

QR-код на изображении ведет на страницу с задачами по физике на тему "Работа и мощность в цепи постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца". Ниже представлены решения этих задач.

Задача 1

Дано:

Напряжение $U = 220 \text{ В}$

Время $t = 5 \text{ мин}$

Сопротивление $R = 40 \text{ Ом}$

$t = 5 \text{ мин} = 5 \cdot 60 \text{ с} = 300 \text{ с}$

Найти:

Количество теплоты $\text{Q}$

Решение:

Согласно закону Джоуля-Ленца, количество теплоты, выделяемое в проводнике, можно найти по формуле, связывающей напряжение, сопротивление и время: $Q = \frac{U^2}{R}t$

Подставим числовые значения в формулу: $Q = \frac{(220 \text{ В})^2}{40 \text{ Ом}} \cdot 300 \text{ с} = \frac{48400}{40} \cdot 300 \text{ Дж} = 1210 \cdot 300 \text{ Дж} = 363000 \text{ Дж}$

Переведем джоули в килоджоули для удобства: $363000 \text{ Дж} = 363 \text{ кДж}$

Ответ: в чайнике выделится 363 кДж теплоты.

Задача 2

Дано:

Сила тока $I = 110 \text{ А}$

Напряжение $U = 550 \text{ В}$

Сила тяги $F = 3,8 \text{ кН}$

КПД $\eta = 75\%$

$F = 3,8 \text{ кН} = 3,8 \cdot 1000 \text{ Н} = 3800 \text{ Н}$

$\eta = 75\% = 0,75$

Найти:

Скорость трамвая $\text{v}$

Решение:

Сначала найдем полную (потребляемую) мощность электродвигателя. Это электрическая мощность, которая рассчитывается по формуле: $P_{затр} = U \cdot I$

$P_{затр} = 550 \text{ В} \cdot 110 \text{ А} = 60500 \text{ Вт}$

Коэффициент полезного действия (КПД) — это отношение полезной мощности к полной (затраченной) мощности: $\eta = \frac{P_{пол}}{P_{затр}}$

Отсюда можем выразить полезную мощность (механическую мощность, идущую на создание тяги): $P_{пол} = \eta \cdot P_{затр}$

$P_{пол} = 0,75 \cdot 60500 \text{ Вт} = 45375 \text{ Вт}$

Механическая мощность также связана с силой тяги и скоростью движения по формуле: $P_{пол} = F \cdot v$

Из этой формулы выразим искомую скорость: $v = \frac{P_{пол}}{F}$

Подставим значения и вычислим: $v = \frac{45375 \text{ Вт}}{3800 \text{ Н}} \approx 11,94 \text{ м/с}$

Ответ: скорость трамвая составляет примерно 11,94 м/с.

Задача 3

Дано:

Сопротивление резистора $R_1 = 5 \text{ Ом}$

Сопротивление ванны $R_2 = 2,5 \text{ Ом}$

Напряжение на зажимах $U = 9 \text{ В}$

Время $t = 10 \text{ мин}$

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

Найти:

Работа тока $\text{A}$

Решение:

Поскольку резистор и электролитическая ванна включены последовательно, их общее сопротивление $R_{общ}$ равно сумме их сопротивлений: $R_{общ} = R_1 + R_2$

$R_{общ} = 5 \text{ Ом} + 2,5 \text{ Ом} = 7,5 \text{ Ом}$

Используя закон Ома для всей цепи, найдем силу тока $\text{I}$: $I = \frac{U}{R_{общ}}$

$I = \frac{9 \text{ В}}{7,5 \text{ Ом}} = 1,2 \text{ А}$

Работа электрического тока $\text{A}$ за время $\text{t}$ определяется по формуле: $A = U \cdot I \cdot t$

Подставим известные значения: $A = 9 \text{ В} \cdot 1,2 \text{ А} \cdot 600 \text{ с} = 6480 \text{ Дж}$

Работу можно выразить в килоджоулях: $6480 \text{ Дж} = 6,48 \text{ кДж}$.

Ответ: работа, совершаемая током, равна 6480 Дж (или 6,48 кДж).