4. Какое количество теплоты выделится за 30 с в проводнике с электрическим сопротивлением 5 кОм при силе тока 0,4 А? (Ответ запишите в кДж).

Задание 4. Количество теплоты, выделившееся в проводнике

Дано:

• Время: \( t = 30 \) с.
• Сопротивление проводника: \( R = 5 \text{ кОм} = 5000 \) Ом.
• Сила тока: \( I = 0.4 \) А.

Найти: Количество теплоты (Q) в кДж.

Решение:

Для расчета количества теплоты, выделившегося в проводнике, воспользуемся законом Джоуля-Ленца:

\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

Где:

• \( Q \) — количество теплоты, Дж;
• \( I \) — сила тока, А;
• \( R \) — сопротивление, Ом;
• \( t \) — время, с.

Подставим данные в формулу:

\[ Q = (0.4 \text{ А})^2 \cdot 5000 \text{ Ом} \cdot 30 \text{ с} \]

Выполним расчеты:

\[ Q = 0.16 \text{ А}^2 \cdot 5000 \text{ Ом} \cdot 30 \text{ с} \]

Сначала умножим \( 0.16 \) на \( 5000 \):

\[ 0.16 \cdot 5000 = 16 \cdot 50 = 800 \] Дж/Ом⋅с (или просто Дж/с, так как А²⋅Ом⋅с = Дж/с * с = Дж)

Теперь умножим на \( 30 \):

\[ Q = 800 \frac{\text{Дж}}{\text{с}} \cdot 30 \text{ с} = 24000 \text{ Дж} \]

Задание просит дать ответ в килоджоулях (кДж). Переведем джоули в килоджоули:

\[ Q = \frac{24000}{1000} = 24 \text{ кДж} \]

Ответ: 24 кДж.