Чтобы решить задачу, давайте рассчитаем, какое количество теплоты выделяется прибором с известным сопротивлением и напряжением за заданное время. Для этого воспользуемся законом Джоуля-Ленц.
Шаг 1: Находим силу тока
Сначала необходимо найти силу тока (I), используя закон Ома:
\[ I = \frac{U}{R} \]
где:
- \( U = 220 \, \text{В} \) (напряжение),
- \( R = 20 \, \Omega \) (сопротивление).
Подставим значения:
\[ I = \frac{220}{20} = 11 \, \text{А} \]
Шаг 2: Находим выделяемую теплоту
Количество теплоты (Q), выделяющееся в проводнике, можно найти по формуле:
\[ Q = I^2 R t \]
где:
- \( t = 12 \, \text{мин} = 12 \times 60 \, \text{сек} = 720 \, \text{сек} \) (время в секундах).
Теперь подставим все известные значения:
\[ Q = (11)^2 \times 20 \times 720 \]
Вычислим \( I^2 \):
\[ 11^2 = 121 \]
Теперь подставим в формулу:
\[ Q = 121 \times 20 \times 720 \]
Шаг 3: Вычисляем минимальные значения
Теперь посчитаем:
\[ Q = 121 \times 20 = 2420 \]
Затем:
\[ Q = 2420 \times 720 \]
Вычислим это значение:
\[ Q = 1743840 \, \text{Дж} \]
Шаг 4: Перевод в кДж
Чтобы перевести джоули в килоджоули, делим на 1000:
\[ Q = \frac{1743840}{1000} = 1743.84 \, \text{kJ} \]
Ответ
Количество теплоты, выделяющееся данным прибором за 12 минут, составляет 1743.84 кДж.