Робота і потужність струму. Теплова дія струму

Середній рівень
1. Робота електричного струму вимірюється у
A) джоулях.
B) кулонах.
C) вольтах.
D) амперах.
E) ватах.
2. Потужність електричного струму можна визначити за формулою:
A)
B) .
C)
D)
E) .
3. Яка потужність електрочайника, якщо при напрузі 220 В за 1 хв через
його спіраль проходить 165 Кл електрики?
4. В яких побутових приладах використовується теплова дія струму?
Достатній рівень
1. В мережу з напругою 220 В ввімкнена електроплитка з потужністю 200
Вт. Скільки теплоти виділиться на плитці за 1 хв?
2. Збільшиться чи зменшиться споживана ялинковою гірляндою
потужність, якщо зменшити кількість лампочок на одну?
Високий рівень
1. Визначити ККД двигуна піднімального крана, який за 1 год піднімає на
висоту 30 м вантаж масою 20 т, працюючи від мережі з напругою 220 В
при силі струму 10 А.
2. Електроплитка за 30 хв споживає 1080 кДж енергії при силі струму 5 А.
Знайти опір плитки.

СО свяжем с Землей. Ось ОХ направим вправо. Первый автомобиль в момент времени равный нулю в начале координат и движется вправо, второй автомобиль движется влево и находится в точке х₀₂ = 150 м.
Составим уравнения движения автомобилей x = x₀ + v₀t + at²/2
x₁ = 10t - t²/2
x₂ = 150 - 15t - t²/2
Определим время встречи
10t - t²/2 = 150 - 15t - t²/2
10t = 150 - 15t
25t = 150
t = 6 с - через 6 с автомобили встретятся
x₁ - x₀ = 10 м/с*6 с - (6 с)²/2 = 60 м - 18 м = 42 м - проекция перемещения 1-го автомобиля до встречи. Модуль перемещения равен пройденному пути s₁ = 42 м
x₂ - x₀ = - 15 м/с*6 с - (6 с)²/2 = - 90 - 18 = - 108 м проекция перемещения 2-го автомобиля. Модуль перемещения равен пути s₂ = 108 м

Внутренняя энергия насыщенного пара всегда больше внутренней энергии жидкости, из которой этот пар образовался. Увеличение внутренней энергии вещества при испарении без изменения температуры происходит в основном благодаря тому, что при переходе в пар среднее расстояние между молекулами увеличивается. При этом возрастает их взаимная потенциальная энергия, так как, для того чтобы раздвинуть молекулы на большие расстояния, нужно затратить работу на преодоление сил притяжения молекул друг к другу.

Кроме того, совершается работа против внешнего давления, ибо пар занимает больший объем, чем жидкость, из которой он образовался.
Сделаем этот подсчет для воды, кипящей при нормальном давлении и, следовательно, при температуре 100 °С. Пусть поршень имеет площадь 100 см2. Так как нормальное атмосферное давление равно 1,013X105 Па, то на поршень действует сила 1,013•105 Па•0,01м2= 1013 Н. Если поршень поднимется на 0,1 м, будет произведена работа 1013 Н•0,1 м=101,3 Дж. При этом образуется 0,01•0,1=10-3 м3 пара. Плотность пара при 100 °С равна 0,597 кг/м3, поэтому масса пара равна 0,597•10-3 кг. Следовательно, при образовании 1 кг пара на работу против внешнего давления будет затрачено 101,3/(0,597•10-3)=170 кДж.

При испарении 1 кг воды при 100 °С расходуется 2250 кДж (удельная теплота парообразования) . Из них 170 кДж затрачивается, как показывает наш подсчет, на работу против внешнего давления. Следовательно, остаток, равный 2250—170=2080 кДж, представляет собой приращение внутренней энергии 1 кг пара по сравнению с энергией 1 кг воды.