Номер 17.22, страница 88 - гдз по физике 8 класс задачник Генденштейн, Кирик

Электромагнитные явления. 17. Работа и мощность тока - номер 17.22, страница 88.

Условие.

17.22. Какое количество теплоты выделяется за 1 ч в обмотке реостата сопротивлением 500 Ом, подключенного к источнику постоянного напряжения 12 В?

Решение.

Дано:

$t = 1 \text{ ч}$

$R = 500 \text{ Ом}$

$U = 12 \text{ В}$

Перевод в систему СИ:

$t = 1 \cdot 3600 \text{ с} = 3600 \text{ с}$

Найти:

$\text{Q}$

Решение:

Количество теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении через него электрического тока, можно рассчитать по закону Джоуля-Ленца. Так как в условии задачи даны напряжение, сопротивление и время, наиболее удобной для использования является следующая формула:

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

где $\text{Q}$ — количество теплоты (в джоулях), $\text{U}$ — напряжение (в вольтах), $\text{R}$ — сопротивление (в омах), $\text{t}$ — время (в секундах).

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

$Q = \frac{(12 \text{ В})^2}{500 \text{ Ом}} \cdot 3600 \text{ с}$

Сначала вычислим квадрат напряжения:

$12^2 = 144$

Теперь подставим это значение обратно в формулу:

$Q = \frac{144 \text{ В}^2}{500 \text{ Ом}} \cdot 3600 \text{ с}$

Выполним вычисления:

$Q = 0.288 \text{ Вт} \cdot 3600 \text{ с} = 1036.8 \text{ Дж}$

Для удобства можно перевести результат в килоджоули, разделив на 1000:

$Q = \frac{1036.8}{1000} \text{ кДж} \approx 1.04 \text{ кДж}$

Ответ: за 1 час в обмотке реостата выделится $1036.8 \text{ Дж}$ теплоты.