Яку кількість теплоти виділиться в спіралі електроплити за 20 хвилин роботи, якщо спіраль виготовлена з ніхромового

Чтобы найти количество выделяемой теплоты в спирали электроплиты, мы можем использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит, что мощность выделяемой теплоты пропорциональна сопротивлению \(R\) и квадрату силы тока \(I\) через проводник:

\[P = I^2 \cdot R \]

Для начала, найдем сопротивление спирали электроплиты, используя формулу:

\[R = \frac{{\rho \cdot L}}{{A}} \]

где \(\rho\) - сопротивление материала (для нихрома примерно 1,1 \(\Omega \cdot\)мм\(^2\)/м), \(L\) - длина спирали (10 метров), а \(A\) - площадь поперечного сечения дротика (0,15 мм\(^2\)).

Вычислим сопротивление:

\[R = \frac{{1,1 \cdot 10^{-6} \cdot 10}}{{0,15 \cdot 10^{-6}}} \approx 73,33 \, \Omega \]

Теперь, чтобы найти значение силы тока \(I\), мы можем использовать закон Ома:

\[I = \frac{{U}}{{R}} \]

где \(U\) - напряжение в сети (220 вольт).

Вычислим силу тока:

\[I = \frac{{220}}{{73,33}} \approx 3 \, \text{А} \]

Теперь мы можем использовать закон Джоуля-Ленца, чтобы найти количество выделяемой теплоты \(Q\) за 20 минут (время работы в минутах):

\[P = I^2 \cdot R \]
\[Q = P \cdot t \]

где \(t\) - время работы в секундах (20 минут = 1200 секунд).

Вычислим количество выделяемой теплоты:

\[P = 3^2 \cdot 73,33 \approx 660 \, \text{Вт} \]
\[Q = 660 \cdot 1200 \approx 792000 \, \text{Дж} \]

Таким образом, количество выделяемой теплоты в спирали электроплиты за 20 минут работы составляет примерно 792000 Дж (джоулей).