Плитка включена в осветительную сеть напряжением 220В. Какое количество электричества (q-заряд) протекает через нее за 20 мин, если сила тока в проводящем шнуре равна 4А? Каково сопротивление нагревательного элемента плитки? Какую мощность она потребляет?

​

Объяснение:

Лопнет ли шарик, если легонько прикоснуться к нему пальцем? Чтобы он лопнул, нужно прикоснуться к нему иголкой. Что при этом изменилось? Изменилась площадь соприкосновения, в случае с иголкой она намного меньше.

Другой пример: если выпало много снега, проще передвигаться на лыжах, чем без них. В таком случае меньше шансов провалиться. Вес человека в лыжах и без – почти один и тот же, в лыжах даже чуть больше, сила действия на поверхность одна и та же, но результат разный.

Давление при взаимодействии твердых тел

В обоих примерах можно заметить, что отличает описанные ситуации: иголка тоньше пальца; лыжи шире и длиннее обуви. То есть результат действия зависит не только от того, какая сила действует, но и на какую площадь. Чтобы описать распределенное по поверхности действие, ввели величину: сила, действующая на единицу площади. Называется эта величина “давление”, обычно обозначается буквой “р”(англ. – pressure):

1.  Q = 21 кДж;    2. t₃ = 60°C;

Объяснение:

1.

m = 2 кг

с = 2100 Дж/(кг·град)

t₁ = -15°C

t₂ = -10°C

Q - ?

Q = cm(t₂ - t₁)

Q = 2100 · 2 · (-10 + 15)

Q = 21 000 (Дж) = 21 кДж

2.

V₁ = 1 л = 0,001 м³

t₁ = 80°C

V₂ = 0.5 л = 0,0005 м³

t₂ = 20°C

c = 4200 Дж/(кг·град)

ρ = 1000 кг/м³ - плотность воды

t₃ - ?

Энергия, отданная горячей водой

Q₁ = cρV₁(t₁ - t₃)

Энергия, полученная холодной водой

Q₂ = cρV₂(t₃ - t₂)

Уравнение теплового баланса

Q₁ = Q₂

cρV₁(t₁ - t₃) = cρV₂(t₃ - t₂)

V₁(t₁ - t₃) = V₂(t₃ - t₂)

V₁t₁ - V₁t₃ = V₂t₃ - V₂t₂

V₂t₃ + V₁t₃ = V₁t₁ + V₂t₂

t₃(V₁ + V₂) =  V₁t₁ + V₂t₂

t₃ = (V₁t₁ + V₂t₂) : (V₁ + V₂)

t₃ = (0.001 · 80 + 0.0005 · 20) : (0.001 + 0.0005)

t₃ = 60 (°C)