§55 ГДЗ Рабочая тетрадь Перышкин 8 класс (Физика)
Допишите предложения.
а) Основная часть лампы накаливания — ___ из ___.
б) Основная часть электрического нагревателя — ___ из ___.
в) Примеры электронагревательных приборов: ___.
Рассмотрите рисунок и подпишите названия деталей лампы накаливания.
Решите задачи.
- Какое количество теплоты выделяется в нити электрической лампы в течение часа, если сила тока в лампе равна $$1\ \text{А}$$ при напряжении $$110\ \text{В}$$?
- Электрический нагреватель сопротивлением $$40\ \text{Ом}$$ включают сначала в сеть с напряжением $$120\ \text{В}$$, затем в сеть с напряжением $$240\ \text{В}$$. В какой сети и во сколько раз в нагревателе будет выделяться большее количество теплоты за одинаковое время?
- Определите сопротивление проволоки электрического кипятильника, если этот кипятильник, включённый в сеть с напряжением $$110\ \text{В}$$, доводит до кипения стакан воды ($$200\ \text{г}$$) с начальной температурой $$20\ ^\circ\text{С}$$ за $$1\ \text{мин}$$. Потери тепла не учитывать.
а) Основная часть лампы накаливания — спираль из вольфрамовой нити.
б) Основная часть электрического нагревателя — проволока из сплава с большим удельным сопротивлением.
в) Примеры электронагревательных приборов: электрическая плитка, утюг, кипятильник, чайник.
Подписи к рисунку лампы накаливания: спираль, стеклянный баллон, цоколь.
Задача 1.
Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, находим по формуле:
$$Q=UIt$$
Переведём время в СИ:
$$t=1\ \text{ч}=3600\ \text{с}$$
Тогда
$$Q=110\cdot 1\cdot 3600=396000\ \text{Дж}=396\ \text{кДж}$$
Задача 2.
При одинаковом сопротивлении и одинаковом времени количество теплоты пропорционально квадрату напряжения:
$$Q=\frac{U^2}{R}t,\qquad \frac{Q_2}{Q_1}=\frac{U_2^2}{U_1^2}$$
Подставим значения:
$$\frac{Q_2}{Q_1}=\frac{(240)^2}{(120)^2}=4$$
Значит, в сети с напряжением 240 В теплоты выделяется в 4 раза больше.
Задача 3.
Количество теплоты, необходимое для нагревания воды:
$$Q=cm\Delta t$$
Это же количество теплоты выделяется в кипятильнике:
$$Q=\frac{U^2}{R}t$$
Тогда
$$R=\frac{U^2t}{cm\Delta t}$$
Переведём данные:
$$m=200\ \text{г}=0{,}2\ \text{кг},\qquad \Delta t=100^\circ\text{C}-20^\circ\text{C}=80^\circ\text{C},\qquad t=1\ \text{мин}=60\ \text{с}$$
Подставим:
$$R=\frac{110^2\cdot 60}{4200\cdot 0{,}2\cdot 80}\approx 10{,}8\ \Omega$$
Ответ
1) $$Q=396\ \text{кДж}.$$ 2) В сети с напряжением 240 В, в 4 раза больше. 3) $$R\approx 10{,}8\ \Omega.$$
