Задание 4 (25 баллов). Определите количество теплоты, выделяемое спиралью электроплиты за полчаса работы, если сила тока в цепи 2 А, а сопротивление спирали 20 Ом. Решение задач необходимо записать полностью — с обоснованием и соответствующим оформлением. Сфотографируйте Ваше решение и вышлите фотофайл с решением, воспользовавшись формой загрузки на странице данного урока.

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Записываем закон Джоуля-Ленца

   Закон Джоуля-Ленца описывает количество теплоты, выделяемое проводником с током:

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

   Где:

   • Q – количество теплоты (в джоулях)
   • I – сила тока (в амперах)
   • R – сопротивление (в омах)
   • t – время (в секундах)

2. Шаг 2: Переводим время в секунды

   Полчаса – это 30 минут, а в каждой минуте 60 секунд. Следовательно:

   \[ t = 30 \text{ мин} \cdot 60 \frac{\text{с}}{\text{мин}} = 1800 \text{ с} \]

3. Шаг 3: Подставляем известные значения в формулу

   Подставляем значения силы тока \( I = 2 \text{ A} \), сопротивления \( R = 20 \text{ Ом} \) и времени \( t = 1800 \text{ с} \) в формулу:

   \[ Q = (2 \text{ A})^2 \cdot 20 \text{ Ом} \cdot 1800 \text{ с} \]

4. Шаг 4: Вычисляем количество теплоты

   \[ Q = 4 \cdot 20 \cdot 1800 = 80 \cdot 1800 = 144000 \text{ Дж} \]

5. Шаг 5: Переводим в килоджоули (кДж)

   Чтобы перевести джоули в килоджоули, нужно разделить на 1000:

   \[ Q = \frac{144000 \text{ Дж}}{1000} = 144 \text{ кДж} \]

Ответ: 144000 Дж или 144 кДж