ГДЗ параграф 47 Физика 8 класс Перышкин ФГОС

Вопросы после параграфа

Количество теплоты, выделяющееся в проводнике с током, можно рассчитать по формуле Q = I²Rt.
Закон Джоуля – Ленца:

Количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока в проводнике, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока.

Увеличение внутренней энергии проводников при протекании по ним электрического тока происходит из–за столкновений упорядоченно движущихся заряженных частиц с другими частицами вещества. Так, в металлах свободные электроны, разгоняемые электрическим полем, сталкиваются с ионами кристаллической решетки и передают им часть своей энергии.
Количество теплоты, выделяющееся в проводнике с током, через силу тока, сопротивление проводника и время:

Работа по перемещению электрического заряда A = Uq, а заряд q = It. Отсюда: A = UIt.

Из закона Ома для участка цепи I = \(\frac{U}{R}\) получим формулу для вычисления напряжения: U = IR. Если предположить, что вся работа электрического поля пошла на нагревание проводника, получим: А = Q = I²Rt.

Закон Джоуля – Ленца можно записать иначе:

Q = \(\frac{U^{2}}{R}\)t.

Упражнение 39

По закону Джоуля – Ленца количество теплоты, выделяющееся при прохождении тока в проводнике, равно: Q = I²Rt. Если сила тока увеличится в 2 раза, то количество теплоты увеличится в 4 раза.

Q - ?

Дано:

U₂ = 20 В

R₁ = 5 Ом

R₂ = 10 Ом

t = 5 мин

СИ

300 с

Решение:

Так как резисторы подключены последовательно, то

I = I₁ = I₂

I = \(\frac{U_{2}}{R_{2}}\) = \(\frac{20}{10}\) = 2 (A)

По закону Джоуля – Ленца Q = I²Rt

Q₁ = I²R₁t = (2)² × 5 × 300 = 6000 (Дж) = 6 (кДж)

Q₂ = I²R₂t = (2)² × 10 × 300 = 12000 (Дж) = 12 (кДж)

Ответ: Q₁ = 6 кДж; Q₂ = 12 кДж.

Q₁, Q₂ - ?

Дано:

I₁ = 2 A

R₁ = 4 Ом

R₂ = 8 Ом

t = 20 c

Решение:

Так как резисторы подключены параллельно, то

U = U₁ = U₂

U = I₁R₁ = 2 × 4 = 8 (B)

По закону Джоуля – Ленца Q = \(\frac{U^{2}}{R}\)t

Q₁ = \(\frac{U^{2}}{R_{1}}\)t = \(\frac{8^{2}}{4}\) × 20 = 320 (Дж)

Q₂ = \(\frac{U^{2}}{R_{2}}\)t = \(\frac{8^{2}}{8}\) × 20 = 160 (Дж)

Q = Q₁ + Q₂ = 320 + 160 = 480 (Дж)

Ответ: Q = 480 Дж.

Q - ?

Дано:

U = 220 В

R = 150 Ом

M = 0,5 кг

T = 20°C

t = 30 мин

ƞ = 80% = 0,8

c = 4200 \(\frac{Дж}{кг \cdot {^\circ}С}\)

r = 2,3 · 10⁶ \(\frac{Дж}{кг}\)

T_к = 100°С

СИ

1800 с

Решение:

Количество теплоты, затрачиваемое на нагрев воды до температуры кипения и испарение воды:

Q = cM (T_к – T) + rm

Количество энергии, выделяемое кипятильником по закону Джоуля – Ленца:

W = \(\frac{U^{2}}{R}\)t

ƞ = \(\frac{Q}{W}\) = \(\frac{\left( \text{cM}\left( T_{к} - T \right) + rm \right)R}{U^{2}t}\)

m = \(\frac{ƞU^{2}t - cMR\left( T_{к} - T \right)}{\text{rR}}\)

m = \(\frac{0,8 \times 220^{2} \times 1800 - 4200 \times 0,5 \times 150(100 - 20)}{2,3 \cdot 10^{6} \times 150}\) = 0,13 (кг) = 130 (г)

Ответ: m = 130г.

m - ?

Решебник по физике 8 класс Перышкин ФГОС §47

Поделись с друзьями