Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаРешебник по физике 8 класс Перышкин ФГОС §47
§47
Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля – Ленца.
Вопросы после параграфа
-
Количество теплоты, выделяющееся в проводнике с током, можно рассчитать по формуле Q = I2Rt.
Добавить текст Вернуть оригинал Закон Джоуля – Ленца:
Количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока в проводнике, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока.
Добавить текст Вернуть оригинал-
Увеличение внутренней энергии проводников при протекании по ним электрического тока происходит из–за столкновений упорядоченно движущихся заряженных частиц с другими частицами вещества. Так, в металлах свободные электроны, разгоняемые электрическим полем, сталкиваются с ионами кристаллической решетки и передают им часть своей энергии.
Добавить текст Вернуть оригинал -
Количество теплоты, выделяющееся в проводнике с током, через силу тока, сопротивление проводника и время:
Добавить текст Вернуть оригиналРабота по перемещению электрического заряда A = Uq, а заряд q = It. Отсюда: A = UIt.
Добавить текст Вернуть оригиналИз закона Ома для участка цепи I = \(\frac{U}{R}\) получим формулу для вычисления напряжения: U = IR. Если предположить, что вся работа электрического поля пошла на нагревание проводника, получим: А = Q = I2Rt.
Добавить текст Вернуть оригиналЗакон Джоуля – Ленца можно записать иначе:
Добавить текст Вернуть оригинал
Q = \(\frac{U^{2}}{R}\)t.
Упражнение 39
-
По закону Джоуля – Ленца количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока в проводнике, равно: Q = I2Rt. Если сила тока увеличится в 2 раза, то количество теплоты увеличится в 4 раза.
Добавить текст Вернуть оригинал
|
Дано: R = 100 Ом I = 2 A t = 15 мин |
СИ 900 с |
Решение: Q = I2Rt Q = 22 × 100 × 900 = 360000 (Дж) = 360 (кДж) Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: Q = 360 кДж. |
|---|---|---|
| Q - ? |
|
Дано: U2 = 20 В R1 = 5 Ом R2 = 10 Ом t = 5 мин |
СИ 300 с |
Решение: Так как резисторы подключены последовательно, то Добавить текст Вернуть оригиналI = I1 = I2 I = \(\frac{U_{2}}{R_{2}}\) = \(\frac{20}{10}\) = 2 (A) Добавить текст Вернуть оригиналПо закону Джоуля – Ленца Q = I2Rt Q1 = I2R1t = (2)2 × 5 × 300 = 6000 (Дж) = 6 (кДж) Добавить текст Вернуть оригиналQ2 = I2R2t = (2)2 × 10 × 300 = 12000 (Дж) = 12 (кДж) Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: Q1 = 6 кДж; Q2 = 12 кДж. |
|---|---|---|
| Q1, Q2 - ? |
|
Дано: I1 = 2 A R1 = 4 Ом R2 = 8 Ом t = 20 c |
Решение: Так как резисторы подключены параллельно, то Добавить текст Вернуть оригиналU = U1 = U2 U = I1R1 = 2 × 4 = 8 (B) По закону Джоуля – Ленца Q = \(\frac{U^{2}}{R}\)t Добавить текст Вернуть оригиналQ1 = \(\frac{U^{2}}{R_{1}}\)t = \(\frac{8^{2}}{4}\) × 20 = 320 (Дж) Добавить текст Вернуть оригиналQ2 = \(\frac{U^{2}}{R_{2}}\)t = \(\frac{8^{2}}{8}\) × 20 = 160 (Дж) Добавить текст Вернуть оригиналQ = Q1 + Q2 = 320 + 160 = 480 (Дж) Ответ: Q = 480 Дж. |
|---|---|
| Q - ? |
|
Дано: U = 220 В R = 150 Ом M = 0,5 кг T = 20°C t = 30 мин ƞ = 80% = 0,8 c = 4200 \(\frac{Дж}{кг \cdot {^\circ}С}\) Добавить текст Вернуть оригиналr = 2,3 · 106 \(\frac{Дж}{кг}\) Tк = 100°С |
СИ 1800 с |
Решение: Количество теплоты, затрачиваемое на нагрев воды до температуры кипения и испарение воды: Добавить текст Вернуть оригиналQ = cM (Tк – T) + rm Количество энергии, выделяемое кипятильником по закону Джоуля – Ленца: Добавить текст Вернуть оригиналW = \(\frac{U^{2}}{R}\)t ƞ = \(\frac{Q}{W}\) = \(\frac{\left( \text{cM}\left( T_{к} - T \right) + rm \right)R}{U^{2}t}\) Добавить текст Вернуть оригиналm = \(\frac{ƞU^{2}t - cMR\left( T_{к} - T \right)}{\text{rR}}\) Добавить текст Вернуть оригиналm = \(\frac{0,8 \times 220^{2} \times 1800 - 4200 \times 0,5 \times 150(100 - 20)}{2,3 \cdot 10^{6} \times 150}\) = 0,13 (кг) = 130 (г) Добавить текст Вернуть оригиналОтвет: m = 130г. |
|---|---|---|
| m - ? |
Стр. 178
