До іть будь-ласка Контрольна робота № 5 з теми «Робота і потужність електричного струму. Електричний струм у різних середовищах»

1. Математичний запис закону Джоуля-Ленца. ( ) a) m = kq 6) Q=FRt B) P = UI г) A = Ult

2. Напрямлений рух позитивних і негативних йонів це електричний струм ( )

а) В електролітах

б) у газах

в) У металах

3. Про який вид самостійного газового розряду йдеться в описі: «Світіння розрідженого газу ігається за низьких тисків (десяті й соті частки міліметра ртутного стовпа) і напруги між електродами в кілька сотень вольтів». ( )

а) Коронний б) Іскровий в) Тліючий г) Дуговий

4. Який вид самостійного газового розряду зображений на рисунку? Де проявляється (застосовується) цей газовий розряд? (1, )

5. Яка кількість теплоти виділиться з нитки розжарення електричної лампи протягом 20 секунд, якщо сила струму в лампі дорівнює 1 А при напрузі 110 В? (1, )

6. На корпусі електродрилі розміщена наклейка з написом: «220 В, 0,88 кВт». Знайдіть силу струму, яку споживає електродриль в робочому стані коли ввімкнена в мережу. ( )

7. У результаті електролізу, що тривав 1 год при силі струму 2,5 А. на катоді виділилося 3 г деякого металу. Який це метал? ( )

8. Вода, яку налили в електричний чайник при температурі 12 °С, закипіла через 2 хв. Визначте масу води, якщо сила струму в нагрівальному елементі чайника 6 А, а напруга в мережі 220 В. ККД чайника 84%. ( )

Объяснение:

це перше

Закон Джоуля-Ленца описує випромінювання тепла при протіканні електричного струму через провідник і може бути математично записаний наступними рівняннями:

b) Q = I²Rt

У цьому рівнянні:

Q відповідає кількості випромінюваного тепла (в джоулях),

I - сила струму, що протікає через провідник (в амперах),

R - опір провідника (в омах),

t - час, протягом якого протікає струм (в секундах).

Рівняння показує, що кількість випромінюваного тепла пропорційна квадрату сили струму, опору провідника та тривалості протікання струму.

Варіанти a), 6) і г) не є математичним записом закону Джоуля-Ленца.

це 2

а) В електролітах

це 3

а) Коронний

це 4

дуговий розряд

це 5

Q = I^2 * R * t,

де:

Q - кількість теплоти (в джоулях),

I - сила струму (в амперах),

R - опір провідника (в омах),

t - час (в секундах).

У цьому випадку сила струму (I) дорівнює 1 А, час (t) - 20 секунд, а напруга (U) - 110 В. Для розрахунку опору провідника (R) можна скористатися законом Ома:

R = U / I.

Підставимо відповідні значення в формулу для кількості теплоти:

Q = (1^2) * (110 / 1) * 20.

Після розрахунків отримаємо кількість теплоти (Q).

це 6

P = U * I.

В даному випадку, на наклейці зазначено значення напруги (U) - 220 В, і потужність (P) - 0,88 кВт (або 880 Вт).

Підставимо відповідні значення в формулу для електричної потужності:

880 Вт = 220 В * I.

Для знаходження сили струму (I) розділимо обидві частини рівняння на 220 В:

I = 880 Вт / 220 В.

Після розрахунків отримаємо силу струму (I), яку споживає електродриль в робочому стані, підключена до мережі.

7 хз

8

P = U * I,

де U - напруга (220 В), I - сила струму (6 А).

P = 220 В * 6 А = 1320 Вт.

Далі визначимо енергію (E), яку споживає чайник за 2 хв:

E = P * t,

де t - час (2 хв = 2 * 60 с = 120 с).

E = 1320 Вт * 120 с = 158400 Дж.

Оскільки ККД чайника (η) становить 84%, теплова енергія (Q) передана воді буде:

Q = η * E,

Q = 0.84 * 158400 Дж = 133056 Дж.

Теплова енергія, що передається воді, залежить від її маси (m) і теплоємності (c), а також зміни температури (ΔT):

Q = m * c * ΔT.

Враховуючи, що вода починається з температури 12 °С і доходить до точки кипіння, ΔT = 100 °С.

Теплоємність води (c) становить близько 4.18 Дж/(г*°С).

Отже, ми можемо знайти масу води (m):

m = Q / (c * ΔT),

m = 133056 Дж / (4.18 Дж/(г*°С) * 100 °С) ≈ 318 г.

Отже, маса води, яку нагріли в електричному чайнику, становить приблизно 318 г.

Відповіді на контрольну роботу:

1. Математичний запис закону Джоуля-Ленца: г) A = Ult

2. Напрямлений рух позитивних і негативних йонів це електричний струм: а) В електролітах

3. Про який вид самостійного газового розряду йдеться в описі: а) Коронний

4. Зображений на рисунку газовий розряд - б) Іскровий. Цей газовий розряд проявляється у зажигалках, запальниках та інших пристроях, які використовуються для створення іскор.

5. Кількість теплоти, виділеної з нитки розжарення електричної лампи, можна обчислити за формулою Q = I^2 * R * t, де I - сила струму, R - опір нитки, t - час. Дані нам: I = 1 А, U = 110 В, t = 20 с. Треба знайти R. З використанням закону Ома (U = I * R), можемо знайти R: R = U / I = 110 В / 1 А = 110 Ом. Підставляємо значення в формулу Q = I^2 * R * t: Q = (1 А)^2 * 110 Ом * 20 с = 2200 Дж.

6. Сила струму, яку споживає електродриль в робочому стані, можна обчислити за формулою P = UI, де P - потужність, U - напруга, I - сила струму. Дані нам: U = 220 В, P = 0,88 кВт. Перетворимо кіловатти в ватти: P = 0,88 кВт = 880 Вт. Підставляємо значення в формулу P = UI: 880 Вт = 220 В * I. Ділимо обидві частини на 220 В: I = 880 Вт / 220 В = 4 А.

7. У результаті електролізу виділилося 3 г деякого металу на катоді. Згідно з законом Фарадея, кількість речовини, виділеної або осадженої під час електролізу, прямо пропорційна кількості з

аряду, яка пройшла через розчин. Знаючи силу струму (I) і час (t), можемо обчислити кількість заряду (Q): Q = I * t = 2,5 А * 1 год = 2,5 А * 3600 с = 9000 Кл. Оскільки 1 моль елементарного заряду (e) має заряд 1 Кл, то можна обчислити кількість молей (n) елементарних зарядів: n = Q / e = 9000 Кл / (1,6 * 10^(-19) Кл/заряд) ≈ 5,63 * 10^22 елементарних зарядів. Для знаходження металу потрібно знати кількість молей цього металу. З даних умови цю інформацію визначити неможливо.

8. Щоб визначити масу води, яка налилася в електричний чайник, використовуємо формулу: Q = m * c * ΔT, де Q - виділена теплота, m - маса води, c - специфічна теплоємність води, ΔT - зміна температури. Відомі дані: ΔT = 100 °C (з кипінням води), сила струму I = 6 А, напруга U = 220 В, ККД = 84%. Потужність можна обчислити за формулою P = UI, де P - потужність, U - напруга, I - сила струму. P = 6 А * 220 В = 1320 Вт. Звідси виділена теплота Q = P * t, де t - час розігрівання в секундах. Так як розігрівання тривало 2 хв = 120 с, Q = 1320 Вт * 120 с = 158400 Дж. ККД виражається як відношення виділеної теплоти до введеної електричної енергії: ККД = (Q / (I * U * t)) * 100%. Підставляємо відомі дані і знаходимо Q: 84% = (158400 Дж / (6 А * 220 В * 120 с)) * 100%. З цього можна обчислити масу води: Q = m * c * ΔT => m = Q / (c * ΔT). Специ

фічна теплоємність води c = 4,18 Дж/(г * °C). Підставляємо дані і обчислюємо: m = (158400 Дж) / (4,18 Дж/(г * °C) * 100 °C) ≈ 3789 г (або 3,789 кг) води налито в чайник.