Какое количество теплоты выделит проволочная спираль с сопротивлением 60 Ом, если она подключена к сети с напряжением 120 В и работает в течение 2,5 минут?

Физика 11 класс Электрический ток и теплота Количество теплоты проволочная спираль сопротивление 60 Ом напряжение 120 В работа 2,5 минут физика 11 класс закон Джоуля-Ленца тепло электрический ток Энергия формула расчета электрическая цепь Новый

Дано:

• Сопротивление спирали (R) = 60 Ом
• Напряжение (U) = 120 В
• Время работы (t) = 2,5 минуты = 150 секунд

Найти:

Количество теплоты (Q), выделяющееся в спирали.

Для расчета количества теплоты, выделяемого проводником, можно использовать формулу:

Q = U * I * t

Но для того, чтобы воспользоваться этой формулой, нам необходимо сначала найти ток (I), который проходит через спираль. Для этого мы можем использовать закон Ома:

I = U / R

Подставим известные значения в формулу для тока:

I = 120 В / 60 Ом = 2 А

Теперь, когда мы знаем ток, можем подставить его в исходную формулу для расчета количества теплоты:

Q = U * I * t

Подставим известные значения:

Q = 120 В * 2 А * 150 с

Давайте проведем расчет:

1. Сначала умножим напряжение (120 В) на ток (2 А):
2. 120 В * 2 А = 240 Вт (ватт)
3. Теперь умножим полученную мощность (240 Вт) на время (150 с):
4. 240 Вт * 150 с = 36000 Дж

Таким образом, количество теплоты, выделяемое спиралью, составляет:

Q = 36000 Дж или 36 кДж.

Ответ: Спираль выделит 36 кДж теплоты за 2,5 минуты работы.