Номер 22, страница 109, часть 2 - гдз по физике 8 класс учебник Генденштейн, Булатова

Часть 2. Глава III. Электрические явления. Параграф 21. Работа и мощность электрического тока - номер 22, страница 109.

Условие.

22. Чему равно сопротивление проводника, в котором за $10 \text{ мин}$ выделяется количество теплоты, равное $5 \text{ кДж}$? Сила тока в проводнике $5 \text{ А}$.

Решение.

Дано:

Время прохождения тока $t = 10$ мин

Количество теплоты $Q = 5$ кДж

Сила тока $I = 5$ А

Переведем единицы измерения в Международную систему единиц (СИ):

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

$Q = 5 \text{ кДж} = 5 \cdot 1000 \text{ Дж} = 5000 \text{ Дж}$

Найти:

Сопротивление проводника $\text{R}$.

Решение:

Для нахождения сопротивления проводника воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который устанавливает связь между количеством выделившейся теплоты, силой тока, сопротивлением и временем. Формула закона Джоуля-Ленца:

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

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

Из данной формулы необходимо выразить искомое сопротивление $\text{R}$:

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

Теперь подставим числовые значения из условия задачи в систему СИ в полученную формулу и выполним расчет:

$R = \frac{5000 \text{ Дж}}{(5 \text{ А})^2 \cdot 600 \text{ с}} = \frac{5000 \text{ Дж}}{25 \text{ А}^2 \cdot 600 \text{ с}} = \frac{5000}{15000} \text{ Ом} = \frac{1}{3} \text{ Ом}$

Приближенное значение сопротивления составит:

$R \approx 0,33 \text{ Ом}$

Ответ: сопротивление проводника равно примерно $0,33$ Ом.