Вопрос школьника
Какое количество теплоты выделится за 0,5 ч в медных проводах с поперечным сечением 1,5 мм2 и длиной 3 м, подводящих ток к плитке, если сила тока в спирали 5 А?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо использовать закон Джоуля-Ленца, который гласит, что количество теплоты, выделяющейся в проводнике, пропорционально квадрату силы тока, времени и сопротивлению проводника. Формула для расчета количества теплоты имеет вид:
Q = I^2 * R * t
где Q — количество теплоты, выделяющейся в проводнике (в джоулях), I — сила тока (в амперах), R — сопротивление проводника (в омах), t — время (в секундах).
Для расчета сопротивления проводника необходимо воспользоваться формулой:
R = ρ * L / S
где ρ — удельное сопротивление материала проводника (для меди равно 1,72 * 10^-8 Ом*м), L — длина проводника (в метрах), S — поперечное сечение проводника (в мм^2).
Подставляя известные значения в формулы, получаем:
R = 1,72 * 10^-8 * 3 / 1,5 = 3,44 * 10^-8 Ом
Q = 5^2 * 3,44 * 10^-8 * 0,5 * 3600 = 0,055 дж
Таким образом, за 0,5 ч в медных проводах с поперечным сечением 1,5 мм^2 и длиной 3 м, подводящих ток к плитке, выделится 0,055 дж теплоты.
