Яка кількість теплоти виділяється протягом 10 хвилин роботи електроплитки з ніхромовою спіраллю завдовжки 30 метрів

Anzhela

48

Для решения данной задачи нам понадобится знание формулы, связывающей количество выделившейся теплоты с силой тока, напряжением и временем работы устройства. Формула имеет вид:

\[Q = I \cdot U \cdot t\]

где:
\(Q\) - количество выделившейся теплоты,
\(I\) - сила тока,
\(U\) - напряжение,
\(t\) - время работы устройства.

Для начала посчитаем силу тока, используя формулу:

\[I = \frac{U}{R}\]

где:
\(I\) - сила тока,
\(U\) - напряжение,
\(R\) - сопротивление.

Для нахождения сопротивления, нам понадобится знание формулы, связывающей сопротивление с длиной проволоки, площадью поперечного сечения и удельным сопротивлением материала проволоки. Формула имеет вид:

\[R = \frac{\rho \cdot L}{S}\]

где:
\(R\) - сопротивление,
\(\rho\) - удельное сопротивление материала проволоки,
\(L\) - длина проволоки,
\(S\) - площадь поперечного сечения.

Удельное сопротивление для нихрома составляет примерно \(1.1 \times 10^{-6} \, \text{Ом} \cdot \text{мм}^2/\text{м}\).

Теперь, когда у нас есть все значения, мы можем приступить к решению задачи.

Сначала найдем сопротивление проволоки ниходжомовой спирали:

\[R = \frac{1.1 \times 10^{-6} \, \text{Ом} \cdot \text{мм}^2/\text{м} \cdot 30 \, \text{м}}{1.5 \, \text{мм}^2} = 2.2 \times 10^{-5} \, \text{Ом}\]

Теперь найдем силу тока:

\[I = \frac{220 \, \text{В}}{2.2 \times 10^{-5} \, \text{Ом}} = 1 \times 10^{7} \, \text{А}\]

Наконец, найдем количество выделившейся теплоты:

\[Q = (1 \times 10^{7} \, \text{А}) \cdot (220 \, \text{В}) \cdot (10 \, \text{мин}) = 2.2 \times 10^{10} \, \text{Дж} = 2.2 \times 10^{7} \, \text{кДж}\]

Таким образом, количество выделившейся теплоты за 10 минут работы электроплитки будет равно 2.2 × 10^7 кДж, что соответствует варианту ответа "г".