К цепи, представленной на рисунке 1, приложено постоянное напряжение U.
U = φА – φБ
За время t по цепи протекло количество электричества Q. Силы электрического поля, действующего вдоль проводника, перенесли за это время заряд Q из точки А в точку Б. Работа электрических сил поля или, что то же, работа электрического тока может быть подсчитана по формуле:
A = Q × (φА – φБ) = Q × U,
Так как Q = I × t, то окончательно:
A = U × I × t,
где A – работа в джоулях; I – ток в амперах; t – время в секундах; U – напряжение в вольтах.
По закону Ома U = I × r. Поэтому формулу работы можно написать и так:
A = I 2 × r × t.
Объяснение:
Дано:
m = 250 г = 0,250 кг
t₁ = 100⁰C
t₂ = 20⁰C
r = 2,26·10⁶ Дж/кг - удельная теплота конденсации
c = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
Q - ?
1)
Пар конденсируется, отдавая количество теплоты:
Q₁ = r·m = 2,26·10⁶·0,250 = 565 000 Дж
2)
Горячая вода, получившаяся при конденсации пара, отдает холодной воде:
Q₂ = c·m·(t₁ - t₂) = 4200·0,250·(100-20) = 84 000 Дж
3)
Общее количество теплоты:
Q = Q₁ + Q₂ = 565 000 + 84 000 = 649 000 Дж или
Q ≈ 650 кДж
Задача 2
Дано:
m₁ = 50 г = 0,050 кг
t₁ = 100⁰C
t₂ = 0⁰C
r = 2,26·10⁶ Дж/кг - удельная теплота конденсации
c = 4200 Дж/(кг·°С) - удельная теплоемкость воды
m₂ = 59 г = 0,059 кг
λ = 3,3·10⁵ Дж/кг - удельная теплота кристаллизации воды
Q - ?
1)
Пар конденсируется, отдавая количество теплоты:
Q₁ = r·m = 2,26·10⁶·0,050 = 113 000 Дж
2)
Получаем лед:
Q₂ = λ·m₂ = 3,3·10⁵·0,059 ≈ 19 500 Дж
Значит, должны отнять:
Q = 113 000 - 19 500 ≈ 93 500 Дж
таких случаев ровно два:
1. когда обе силы будут направлены в одном направлении (тогда будет 3Н+5Н=8Н)
2. когда обе силы будут напрвлены в противоположенные направления (будет 5Н-3Н=2Н)