Яку кількість теплоти виділяється за 10 хвилин роботи електроплитки зі спіраллю з ніхрому завдовжки 30 метрів і площею

Яку кількість теплоти виділяється за 10 хвилин роботи електроплитки зі спіраллю з ніхрому завдовжки 30 метрів і площею поперечного перерізу 1,5 мм², підключеної до мережі напругою 220 В? а)13,2 кілоджоулів б) 132 кілоджоулів в) 1,32 мегаджоулів г) 13,2 мегаджоулів
Евгений

Евгений

Для решения данной задачи нам понадобится формула для расчета количества выделившейся теплоты:

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

где:
\( Q \) - количество теплоты (выражается в джоулях),
\( I \) - сила тока (в амперах),
\( R \) - сопротивление спирали (в омах),
\( t \) - время работы (в секундах).

Для начала, найдем силу тока:

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

где:
\( U \) - напряжение (в вольтах),
\( R \) - сопротивление спирали (в омах).

Подставляем известные значения:

\[ I = \frac{220}{R} \]

Мы знаем, что спираль изготовлена из нихрома, и даны его параметры: длина спирали - 30 метров и площадь поперечного сечения - 1,5 мм². Чтобы найти сопротивление, воспользуемся формулой:

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

где:
\( R \) - сопротивление (в омах),
\( \rho \) - удельное сопротивление нихрома (\( 1,1 \times 10^{-6} \) Ом*м),
\( L \) - длина спирали (в метрах),
\( S \) - площадь поперечного сечения (в метрах квадратных).

Подставляем известные значения:

\[ R = \rho \cdot \frac{L}{S} = 1,1 \times 10^{-6} \cdot \frac{30}{1,5} \]

Теперь можем найти силу тока:

\[ I = \frac{220}{R} \]

Подставляем значение сопротивления:

\[ I = \frac{220}{1,1 \times 10^{-6} \cdot \frac{30}{1,5}} \]

Теперь можем рассчитать количество выделившейся теплоты, зная силу тока, сопротивление и время работы. В данной задаче время работы составляет 10 минут, что равно 600 секундам:

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

Подставляем значения:

\[ Q = \left( \frac{220}{1,1 \times 10^{-6} \cdot \frac{30}{1,5}} \right)^2 \cdot 1,1 \times 10^{-6} \cdot \frac{30}{1,5} \cdot 600 \]

После выполнения всех необходимых вычислений, получим значение теплоты, выделившейся за 10 минут работы електроплитки с нихромовой спиралью. Округлим его до ближайшего десятичного:

\[ Q \approx 132 \, \text{кДж} \]

Таким образом, ответ на данную задачу будет: б) 132 килоджоуля.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello