Для решения задачи о количестве теплоты, выделившемся в паяльнике, мы будем использовать формулу для расчета тепла, выделяющегося в проводниках. Формула выглядит следующим образом:
\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]
где:
- \( Q \) — количество теплоты (в джоулях);
- \( I \) — сила тока (в амперах);
- \( R \) — сопротивление (в омах);
- \( t \) — время (в секундах).
Однако у нас нет значения сопротивления \( R \). Но, зная напряжение \( U \) и силу тока \( I \), мы можем найти сопротивление по закону Ома:
\[ R = \frac{U}{I} \]
Подставим известные значения. У нас:
- \( U = 220 \) В;
- \( I = 5 \) А;
- \( t = 20 \) с.
Сначала мы вычислим сопротивление \( R \):
\[ R = \frac{U}{I} = \frac{220 \, \text{В}}{5 \, \text{А}} = 44 \, \text{Ом} \]
Теперь подставим значения в формулу для расчета количества теплоты:
\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]
Вычислим \( I^2 \):
\[ I^2 = 5^2 = 25 \]
Теперь можем подставить все известные значения в формулу:
\[ Q = 25 \, \text{А}^2 \cdot 44 \, \text{Ом} \cdot 20 \, \text{с} \]
\[ Q = 25 \cdot 44 \cdot 20 \]
Сначала умножим 25 на 44:
\[ 25 \cdot 44 = 1100 \]
Теперь умножим на 20:
\[ Q = 1100 \cdot 20 = 22000 \, \text{Дж} \]
Таким образом, количество теплоты, выделившееся в паяльнике за 20 секунд, равно 22000 джоулей.