Номер 3, страница 60 - гдз по физике 8 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 2. Электрические явления. Самостоятельные работы. СР-47. Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля—Ленца. Вариант 2 - номер 3, страница 60.

Условие.

3. Сопротивление электрической печи равно $100 \text{ Ом}$. Определите количество теплоты, выделяемое печью за $2 \text{ ч}$ непрерывной работы при силе тока, равной $2 \text{ А}$.

Решение.

Дано:

Сопротивление ($\text{R}$) = 100 Ом

Сила тока ($\text{I}$) = 2 А

Время ($\text{t}$) = 2 ч

Перевод в систему СИ:

$t = 2 \text{ ч} = 2 \cdot 3600 \text{ с} = 7200 \text{ с}$

Найти:

Количество теплоты ($\text{Q}$) - ?

Решение:

Для определения количества теплоты, которое выделяется в проводнике при прохождении через него электрического тока, используется закон Джоуля-Ленца.

Формула закона Джоуля-Ленца:

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

где:

$\text{Q}$ — количество теплоты, измеряемое в Джоулях (Дж);

$\text{I}$ — сила тока, измеряемая в Амперах (А);

$\text{R}$ — сопротивление, измеряемое в Омах (Ом);

$\text{t}$ — время, измеряемое в секундах (с).

Все величины в формуле должны быть выражены в единицах системы СИ. Сопротивление и сила тока уже даны в требуемых единицах. Время необходимо перевести из часов в секунды:

$t = 2 \text{ ч} = 2 \cdot 3600 \text{ с} = 7200 \text{ с}$.

Теперь можно подставить числовые значения в формулу и рассчитать количество теплоты:

$Q = (2 \text{ А})^2 \cdot 100 \text{ Ом} \cdot 7200 \text{ с} = 4 \text{ А}^2 \cdot 100 \text{ Ом} \cdot 7200 \text{ с} = 2880000 \text{ Дж}$.

Полученное значение можно выразить в более крупных единицах — килоджоулях (кДж) или мегаджоулях (МДж):

$2880000 \text{ Дж} = 2880 \text{ кДж} = 2,88 \text{ МДж}$.

Ответ: количество теплоты, выделяемое печью, равно $2880000$ Дж, или $2,88$ МДж.