Алгебра
Английский
Биология
География
Геометрия
История
Русский
Обществознание
Физика
Химия
Информатика
Литература
МатематикаВПР. Физика. 8 класс. Вариант 2. Часть 2 Код 80008 Сопротивление спирали нагревателя, рассчитанного на напряжение U = 220 В, составляет R = 20 Ом. 1. Какова мощность данного нагревателя? 2. Какое количество теплоты выделит такой нагреватель за т = 400 с своей работы? 3. Каков диапазон возможного количества теплоты, выделяемого нагревателем за рассматриваемое время, если напряжение в сети может меняться на є = 3% в большую или меньшую сторону? Остальные величины известны точно. Решение:
Ответ:
Решение:
- Мощность нагревателя:
Для расчета мощности используем формулу: P = U2 / R
Где:
- U - напряжение (220 В)
- R - сопротивление (20 Ом)
Подставляем значения:
\[ P = \frac{(220 \text{ В})^2}{20 \text{ Ом}} = \frac{48400 \text{ В}^2}{20 \text{ Ом}} = 2420 \text{ Вт} \]
Ответ: 2420 Вт
- Количество теплоты:
Количество теплоты (Q), выделяемое нагревателем, можно рассчитать по формуле:
\[ Q = P \times t \]
Где:
- P - мощность (2420 Вт)
- t - время (400 с)
Подставляем значения:
\[ Q = 2420 \text{ Вт} \times 400 \text{ с} = 968000 \text{ Дж} \]
Ответ: 968000 Дж
- Диапазон возможного количества теплоты:
Напряжение может меняться на 3%, то есть:
\[ \Delta U = 0.03 \times 220 \text{ В} = 6.6 \text{ В} \]
Минимальное напряжение: Umin = 220 В - 6.6 В = 213.4 В
Максимальное напряжение: Umax = 220 В + 6.6 В = 226.6 В
Рассчитаем количество теплоты для минимального и максимального напряжения. Сопротивление (R = 20 Ом) и время (t = 400 с) остаются неизменными.
1. Минимальное количество теплоты (Qmin):
\[ Q_{\text{min}} = \frac{U_{\text{min}}^2}{R} \times t = \frac{(213.4 \text{ В})^2}{20 \text{ Ом}} \times 400 \text{ с} = \frac{45539.56 \text{ В}^2}{20 \text{ Ом}} \times 400 \text{ с} = 2276.978 \text{ Вт} \times 400 \text{ с} = 910791.2 \text{ Дж} \]
2. Максимальное количество теплоты (Qmax):
\[ Q_{\text{max}} = \frac{U_{\text{max}}^2}{R} \times t = \frac{(226.6 \text{ В})^2}{20 \text{ Ом}} \times 400 \text{ с} = \frac{51347.56 \text{ В}^2}{20 \text{ Ом}} \times 400 \text{ с} = 2567.378 \text{ Вт} \times 400 \text{ с} = 1026951.2 \text{ Дж} \]
Диапазон: от 910791.2 Дж до 1026951.2 Дж.
Ответ: от 910791.2 Дж до 1026951.2 Дж
