Вопрос задан 11.03.2025 в 10:04. Предмет Физика. Спрашивает Люлев Мирослав.

Определите количество теплоты выделяемое стальной спиралью длиной 50 см и поперечным сечением 0,5 мм за 15 минут при силе тока 2а

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Жансай Гулжазира.

Для решения этой задачи по определению количества теплоты, выделяемого стальной спиралью, используем закон Джоуля-Ленца:

Q=I2Rt,Q = I^2 R t,

где:

  • QQ – количество теплоты, Джоулей (Дж);
  • II – сила тока, Ампер (А);
  • RR – сопротивление спирали, Ом (Ω);
  • tt – время, секунды (с).

Шаг 1: Найдём сопротивление спирали

Сопротивление RR проводника рассчитывается по формуле:

R=ρlS,R = \rho \frac{l}{S},

где:

  • ρ\rho – удельное сопротивление материала (для стали ρ0.1Ом\cdotpмм2/м\rho \approx 0.1 \, \text{Ом·мм}^2/\text{м});
  • ll – длина проводника, м;
  • SS – площадь поперечного сечения проводника, м².

Дано:

  • l=50см=0.5мl = 50 \, \text{см} = 0.5 \, \text{м};
  • S=0.5мм2=0.5106м2S = 0.5 \, \text{мм}^2 = 0.5 \cdot 10^{-6} \, \text{м}^2;
  • ρ=0.1Ом\cdotpмм2/м\rho = 0.1 \, \text{Ом·мм}^2/\text{м}.

Подставим значения в формулу:

R=0.10.50.5106.R = 0.1 \frac{0.5}{0.5 \cdot 10^{-6}}.

Посчитаем:

R=0.11060.5=50000Ом.R = 0.1 \cdot 10^6 \cdot 0.5 = 50000 \, \text{Ом}.

Шаг 2: Рассчитаем количество теплоты

Время tt нужно перевести в секунды:

t=15мин=1560=900с.t = 15 \, \text{мин} = 15 \cdot 60 = 900 \, \text{с}.

Теперь используем закон Джоуля-Ленца:

Q=I2Rt.Q = I^2 R t.

Подставим значения:

  • I=2АI = 2 \, \text{А};
  • R=50000ОмR = 50000 \, \text{Ом};
  • t=900сt = 900 \, \text{с}.
Q=(2)250000900.Q = (2)^2 \cdot 50000 \cdot 900.

Посчитаем:

Q=450000900=180000000Дж.Q = 4 \cdot 50000 \cdot 900 = 180000000 \, \text{Дж}.

Ответ:

Количество теплоты, выделяемое стальной спиралью, составляет 180 000 000 Дж (или 180 МДж).

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос