§55 ГДЗ Рабочая тетрадь 8 класс (Физика)

Рассмотрите рисунок и подпишите названия деталей лампы накаливания.
Решите задачи. Задача 1. Какое количество теплоты выделяется в нити электрической лампы в течение часа, если сила тока в лампе равна 1 А при напряжении 110 В? Задача 2. Электрический нагреватель сопротивлением 40 Ом включают сначала в сеть с напряжением 120 В, затем в сеть с напряжением 240 В. В какой сети и во сколько раз в нагревателе будет выделяться большее количество теплоты за одинаковое время? Задача 3. Определите сопротивление проволоки электрического кипятильника, если этот кипятильник, включённый в сеть с напряжением 110 В, доводит до кипения стакан воды (200 г) с начальной температурой 20 °С за 1 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) $$R\approx 10{,}8\ \Omega.$$