Параграф 45 ГДЗ Перышкин Иванов 8 класс (Физика)

Ниже вариант решения задания из учебника Перышкин, Иванов 8 класс, Просвещение:

1. По какой формуле можно рассчитать количество теплоты, выделяемое в проводнике с током?

Q = IUt,

где I - сила тока, U - напряжение, t - время

2. Сформулируйте закон Джоуля—Ленца.

Количество теплоты, выделяемое в проводнике с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока.

3. Как можно объяснить нагревание проводника электрическим током?

Свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, кислот, щелочей, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводников и передают им свою энергию

4. Как, пользуясь законом сохранения энергии и законом Ома, можно выразить количество теплоты, выделяемое в проводнике с током, через силу тока, сопротивление проводника и время?

Упражнение 37.

1. Как изменится количество теплоты, выделяющееся за время t в данном проводнике, если сила тока увеличится в 2 раза?

Количество теплоты в 4 раза.

2. Сила тока, протекающего но цени сопротивлением 100 Ом, равна 2 А. Какое количество теплоты выделится в цени за 15 мин?

Решение:

Q=I^2 Rt=4*100*900=360000Дж=360 кДж

Ответ: 360 кДж

3. Два резистора сопротивлением 5 и 10 Ом включены в цепь последовательно. Какое количество теплоты выделится в каждом резисторе за 5 мин, если напряжение на втором резисторе 20 В?

Решение:

Q=UIt

I=U_2/R_2 =20/10=2 A

U1= IR1=2*5=10B

Q1=U1It=10*2*300=6000 Дж

Q2=U2It=20*2*300=12000 Дж

Ответ: 6000 Дж, 12000Дж

4. Два резистора сопротивлением 4 и 8 Ом включены в цепь параллельно. Сила тока в первом резисторе 2 А. Какое количество теплоты выделяется в обоих резисторах за 20 с?

Решение:

Резисторы включены в цепь параллельно

U=U1+U2=I1*R1=2A+4Ом=8В

I_2=U/R_2 =8/8=1 A

Q1=UI1t=8*2*20=320 Дж

Q2=UI2t=8*1*20=160 Дж

Q = Q1+Q2=320+160=480 Дж

Ответ: 480 Дж

5*. Электрический кипятильник со спиралью сопротивлением 150 Ом помещён в сосуд, содержащий воду массой 0,5 кг при температуре 20 °С, и включён в сеть напряжением 220 В. Через 30 мин спираль выключили. Сколько граммов воды выкипело, если коэффициент полезного действия кипятильника 80%?

Решение

При нагреве воды до температуры кипения и испарения затрачивается следующее количество теплоты:

Q = cm (100°С – T1) +rm1

Количество энергии, выделенной кипятильником:

W = IUдельтаt = U^2/Rдельтаt

Масса испарившейся воды:

m=Q/W=(cm(100°С – T1)+rm1)R/(U^2 ?t)

m1=(nU^2 дельта t-cmR(100°C-T1))/rR

m1=(0.8*220^2*1200-4190*0.5(100-20))/(2.3*10^6*150)=0.13 кг=130 г

Ответ: 130 г