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

Чтобы решить задачу, нам нужно воспользоваться формулой для вычисления количества теплоты, выделяющегося в проводнике. Это количество можно определить по формуле:

\[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \]

где:

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

Давайте шаг за шагом пройдём через решение задачи:

Шаг 1: Определим известные значения

• Сопротивление \( R = 100 \, \Omega \)
• Сила тока \( I = 2 \, A \)
• Время \( t = 5 \, \text{минут} \)

Шаг 2: Переведем время в секунды

Так как время в формуле должно быть в секундах, нам нужно перевести 5 минут в секунды: \[ t = 5 \, \text{мин} \times 60 \, \text{с/min} = 300 \, \text{с} \]

Шаг 3: Подставим значения в формулу

Теперь можем подставить все известные значения в формулу: \[ Q = I^2 \cdot R \cdot t \] \[ Q = (2 \, A)^2 \cdot (100 \, \Omega) \cdot (300 \, \text{s}) \]

Шаг 4: Вычислим

Сначала вычислим \( I^2 \): \[ I^2 = (2)^2 = 4 \, A^2 \]

Теперь подставим это значение: \[ Q = 4 \, A^2 \cdot 100 \, \Omega \cdot 300 \, \text{s} \] \[ Q = 4 \cdot 100 \cdot 300 \] \[ Q = 120000 \, J \]

Итог

Количество теплоты, выделенное кипятильником за 5 минут, составляет: \[ Q = 120000 \, \text{джоулей} \]

Таким образом, электрический кипятильник выделит 120,000 Дж тепла за указанный промежуток времени.