Вариант 2. 1. Какое количество теплоты выделит за 10 мин проволочная спираль сопротивлением 40 Ом, если сила тока в ней 1 А?

Допущение: на фото представлен Вариант 2 проверочной работы по физике. Ниже приведены решения задач. ### Вариант 2 **1. Какое количество теплоты выделит за 10 мин проволочная спираль сопротивлением 40 Ом, если сила тока в ней 1 А?** $t = 10 \text{ мин} = 600 \text{ с}$ $R = 40 \text{ Ом}$ $I = 1 \text{ А}$ По закону Джоуля — Ленца: $Q = I^2 R t$ $Q = 1^2 \cdot 40 \cdot 600 = 24000 \text{ Дж} = 24 \text{ кДж}$ **Ответ:** 24 кДж. **2. При напряжении 450 В сила тока в электродвигателе 90 А. Определите мощность тока в обмотке электродвигателя и его сопротивление.** $U = 450 \text{ В}$ $I = 90 \text{ А}$ Мощность: $P = U I = 450 \cdot 90 = 40500 \text{ Вт} = 40,5 \text{ кВт}$ Сопротивление по закону Ома: $R = \frac{U}{I} = \frac{450}{90} = 5 \text{ Ом}$ **Ответ:** 40,5 кВт; 5 Ом. **3. Каков расход энергии за 40 с в автомобильной электрической лампочке, рассчитанной на напряжение 12 В при силе тока 3 А?** $t = 40 \text{ с}$ $U = 12 \text{ В}$ $I = 3 \text{ А}$ Расход энергии (работа тока): $A = U I t$ $A = 12 \cdot 3 \cdot 40 = 1440 \text{ Дж} = 1,44 \text{ кДж}$ **Ответ:** 1,44 кДж. **4. За какое время электрический утюг выделит количество теплоты 800 Дж, если сила тока в спирали 3 А, а напряжение в сети 220 В?** $Q = 800 \text{ Дж}$ $I = 3 \text{ А}$ $U = 220 \text{ В}$ Из формулы $Q = U I t$ выразим время: $t = \frac{Q}{U I}$ $t = \frac{800}{220 \cdot 3} = \frac{800}{660} \approx 1,21 \text{ с}$ **Ответ:** $\approx 1,21$ с. **5. Определите мощность, потребляемую второй лампой (рис. 126), если показания вольтметра 6 В.** Дано по схеме: $R_1 = 6 \text{ Ом}$, $R_2 = 12 \text{ Ом}$, $R_3 = 2 \text{ Ом}$. Вольтметр подключен параллельно лампе $R_2$, значит $U_2 = 6 \text{ В}$. Найдем мощность второй лампы через напряжение и сопротивление: $P_2 = \frac{U_2^2}{R_2}$ $P_2 = \frac{6^2}{12} = \frac{36}{12} = 3 \text{ Вт}$ **Ответ:** 3 Вт. **6. Определите мощность электрического чайника, если за 5 мин в нем 1 кг воды нагреется от 20 до 80 °С. Потерями энергии пренебречь.** $t = 5 \text{ мин} = 300 \text{ с}$ $m = 1 \text{ кг}$ $T_1 = 20 \text{ °C}, T_2 = 80 \text{ °C}$ $c = 4200 \text{ Дж/(кг·°С)}$ (удельная теплоемкость воды) Количество теплоты для нагрева: $Q = c m (T_2 - T_1)$ $Q = 4200 \cdot 1 \cdot (80 - 20) = 4200 \cdot 60 = 252000 \text{ Дж}$ Так как потери пренебрежимо малы, работа тока $A = Q$. Мощность: $P = \frac{A}{t}$ $P = \frac{252000}{300} = 840 \text{ Вт}$ **Ответ:** 840 Вт.