Какое количество тепла выделяется из электронагревателя с сопротивлением 20 Ом, который подключен к сети с напряжением 220 В, за один час?

Физика 8 класс Тепловые явления количество тепла электронагреватель сопротивление 20 Ом напряжение 220 В физика 8 класс закон Джоуля-Ленца мощность время Энергия расчет тепла Новый

Для того чтобы рассчитать количество тепла, выделяемого электронагревателем, необходимо воспользоваться законом Джоуля-Ленца. Этот закон гласит, что количество тепла (Q), выделяемое проводником с электрическим сопротивлением (R), при протекании через него электрического тока (I) в течение времени (t) можно вычислить по формуле:

Q = I^2 * R * t

Где:

• Q — количество тепла в джоулях (Дж);
• I — сила тока в амперах (А);
• R — сопротивление в омах (Ом);
• t — время в секундах (с).

В данном случае сопротивление R составляет 20 Ом, напряжение U — 220 В, а время t — 1 час, что в секундах равно 3600 с.

Сначала необходимо найти силу тока I, используя закон Ома:

U = I * R

Отсюда можно выразить силу тока:

I = U / R

Подставим известные значения:

I = 220 В / 20 Ом = 11 А

Теперь, зная силу тока, можем подставить все значения в формулу для расчета тепла:

Q = I^2 * R * t

Подставляем значения:

Q = (11 А)^2 * 20 Ом * 3600 с

Теперь вычислим:

1. Сначала найдем I^2: (11 А)^2 = 121 А^2.
2. Затем умножим на R: 121 А^2 * 20 Ом = 2420 Вт (ватт).
3. Теперь умножим на время: 2420 Вт * 3600 с = 8712000 Дж.

Таким образом, количество тепла, выделяемого электронагревателем за один час, составляет 8712000 Дж или 8.712 МДж.