Давайте разберем каждую задачу по отдельности и предоставим детальное объяснение.
Задача 1: Спираль электрической плитки
Когда через спираль электрической плитки проходит электрический ток, происходит ряд физических процессов, связанных с преобразованием энергии:
Понятие внутренней энергии: Внутренняя энергия тела связана с теплотой и движением частиц в нем. Когда электрический ток проходит через проводник (в данном случае спираль), он вызывает увеличение температуры этого проводника из-за явления, называемого эффектом Джоуля (или джоуль-эффект). При этом электрическая энергия преобразуется в теплоту.
Изменение внутренней энергии: Так как спираль нагревается, ее температура повышается. Это означает, что ее внутренняя энергия увеличивается.
Таким образом, верным является утверждение:
- Внутренняя энергия спирали увеличивается.
Задача 2: Изменение мощности электрической лампы
Для решения этой задачи необходимо использовать закон Ома и формулу мощности:
Закон Ома: Величина тока (I) в цепи определяет напряжение (U) и сопротивление (R) по формуле: \[ I = \frac{U}{R} \]
Формула мощности: Мощность (P), потребляемая от источника электрической энергии, определяется как: \[ P = U \cdot I \] Подставляя первое уравнение в формулу мощности, получаем: \[ P = U \cdot \frac{U}{R} = \frac{U^2}{R} \]
Изменение напряжения: Если напряжение уменьшается в 3 раза, то: \[ U' = \frac{U}{3} \]
Подставим новое значение напряжения в формулу мощности: \[ P' = \frac{(U')^2}{R} = \frac{\left(\frac{U}{3}\right)^2}{R} = \frac{U^2}{9R} = \frac{1}{9} \cdot \frac{U^2}{R} = \frac{P}{9} \]
Таким образом, мощность, потребляемая лампой, уменьшится в 9 раз.
Ответ на второй вопрос: 2. Потребляемая мощность уменьшится в 9 раз.
Заключение
- Внутренняя энергия спирали увеличивается при нагревании.
- Мощность электрической лампы уменьшится в 9 раз, если напряжение на ней будет уменьшено в 3 раза.