Реши задание на изображении
Краткий ответ
- б) Вольт.
- а) Вольтметр.
- б) \(P=UI\).
- а) Температура плавления.
- б) Конвекция*.
- б) \(Q=\lambda m\).
- б) Электродвигатель.
- \(I=5{,}5\ \text{А}\).
- \(A=792\,000\ \text{Дж}=792\ \text{кДж}\).
- \(Q=1\,260\,000\ \text{Дж}=1260\ \text{кДж}\).
- \(A_{\text{пол}}=80\ \text{Дж}\).
- Металлы кажутся холоднее дерева, потому что лучше проводят тепло и быстрее отводят его от руки.
Объяснение и решение
1–3. Электричество
- Единица напряжения — вольт, \(1\ \text{В}\).
- Напряжение измеряют вольтметром.
- Мощность электрического тока: \[ P=UI. \]
4. Кристаллизация
Кристаллизация жидкости начинается при температуре, равной температуре плавления этого же вещества. Поэтому ответ — температура плавления.
5. Теплопередача
* Вопрос сформулирован неточно: наличие вещества требуется и для теплопроводности, и для конвекции. Излучение может распространяться в вакууме. Если в тесте нужен только один вариант, обычно ожидают б) конвекция, так как при ней тепло переносится движущимися потоками вещества.
6. Плавление
При плавлении используется формула: \[ Q=\lambda m, \] где \(\lambda\) — удельная теплота плавления.
7. Преобразование энергии
Электрическую энергию в механическую преобразует электродвигатель.
Расчётные задачи
8. Сила тока
По закону Ома: \[ I=\frac{U}{R}. \]
\[ I=\frac{220\ \text{В}}{40\ \text{Ом}}=5{,}5\ \text{А}. \]
Проверка: \[ 5{,}5\cdot40=220\ \text{В}. \]
9. Работа тока
Переведём время: \[ t=15\ \text{мин}=15\cdot60=900\ \text{с}. \]
Формула работы: \[ A=UIt. \]
\[ A=220\cdot4\cdot900=792\,000\ \text{Дж}. \]
Ответ: \(792\,000\ \text{Дж}\), или \(792\ \text{кДж}\).
10. Количество теплоты при охлаждении воды
Используем: \[ Q=cm\Delta t, \] где \(c=4200\ \frac{\text{Дж}}{\text{кг}\cdot{}^\circ\text{C}}\).
\[ \Delta t=100-0=100^\circ\text{C}. \]
\[ Q=4200\cdot3\cdot100=1\,260\,000\ \text{Дж}. \]
Ответ: \(1\,260\,000\ \text{Дж}\), или \(1260\ \text{кДж}\).
11. Полезная работа двигателя
КПД: \[ \eta=\frac{A_{\text{пол}}}{E}. \]
\(40\%=0{,}4\), поэтому: \[ A_{\text{пол}}=\eta E=0{,}4\cdot200=80\ \text{Дж}. \]
Проверка: \[ \frac{80}{200}\cdot100\%=40\%. \]
12. Качественный вопрос
Температура металла и дерева может быть одинаковой, но металл обладает большей теплопроводностью. Он быстрее отводит тепло от руки, поэтому рука охлаждается сильнее и металл кажется холоднее. Дерево проводит тепло плохо, поэтому кажется теплее.
