Вопрос школьника
Какое количество теплоты выделится в нити накала электрической лампы за 20 с, если при напряжении 5 В сила тока в ней 0,2 А; за 1 мин; за 0,5 ч; за 5 ч
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит, что количество теплоты, выделяемое в проводнике, пропорционально квадрату силы тока, проходящего через него, и времени, в течение которого ток протекает:
Q = I^2 * R * t,
где Q — количество теплоты, выделяемое в проводнике, I — сила тока, R — сопротивление проводника, t — время, в течение которого ток протекает.
Для нахождения количества теплоты, выделяемой в нити накала электрической лампы за 20 с, необходимо знать ее сопротивление. Обычно сопротивление нити накала указывается на упаковке лампы и может быть разным для разных типов ламп. Предположим, что сопротивление нити накала в данном случае равно 25 Ом.
Тогда для 20 с:
Q = I^2 * R * t = 0,2^2 * 25 * 20 = 20 Дж.
Таким образом, за 20 с в нити накала электрической лампы выделится 20 Дж теплоты.
Для нахождения количества теплоты, выделяемой в нити накала электрической лампы за 1 мин (60 с), за 0,5 ч (1800 с) и за 5 ч (18000 с), необходимо провести аналогичные вычисления, используя соответствующие значения времени:
— За 1 мин: Q = 0,2^2 * 25 * 60 = 300 Дж.
— За 0,5 ч: Q = 0,2^2 * 25 * 1800 = 22500 Дж.
— За 5 ч: Q = 0,2^2 * 25 * 18000 = 225000 Дж.
Таким образом, за 1 мин в нити накала электрической лампы выделится 300 Дж теплоты, за 0,5 ч — 22500 Дж, а за 5 ч — 225000 Дж.
