Сопротивление электрического кипятильника 100 Ом. Сила тока в цепи 2А. Какое количество теплоты выделит кипятильник за промежуток времени 5 минут?

Для решения этой задачи воспользуемся законом Джоуля-Ленца, который описывает, как выделяется тепло при протекании тока через проводник. Формула для расчета количества теплоты \( Q \), выделяющегося в проводнике, выглядит так:

\[ Q = I^2 R t \]

где:

• \( Q \) — количество теплоты (в джоулях),
• \( I \) — сила тока (в амперах),
• \( R \) — сопротивление (в омах),
• \( t \) — время (в секундах).

Теперь подставим известные значения в формулу.

1. Данные:
   • Сопротивление \( R = 100 \) Ом,
   • Сила тока \( I = 2 \) А,
   • Время \( t = 5 \) минут.

Прежде чем подставить время в формулу, необходимо перевести его в секунды.

\[ t = 5 \, \text{минут} \times 60 \, \text{секунд/минуту} = 300 \, \text{секунд} \]

2. Подставляем значения в формулу:

\[ Q = (2 \, \text{А})^2 \times (100 \, \text{Ом}) \times (300 \, \text{с}) \]

3. Выполним расчеты:
   • Сначала посчитаем \( (2 \, \text{А})^2 \):

\[ (2 \, \text{А})^2 = 4 \, \text{А}^2 \]

• Теперь подставим это значение:

\[ Q = 4 \, \text{А}^2 \times 100 \, \text{Ом} \times 300 \, \text{с} \]

• Умножаем:

\[ Q = 4 \times 100 \times 300 = 120000 \, \text{Дж} \]

Таким образом, количество теплоты, выделяемое кипятильником за 5 минут, составляет 120000 Дж (или 120 кДж).