Bạn có bài tập về nhà tìm nhiệt lượng tỏa ra từ vật dẫn nhưng bạn không biết cách giải như thế nào? Để tìm được nhiệt lượng tỏa ra từ vật dẫn các bạn cần nhớ được công thức tính định luật jun len xơ. Chính vì vậy, trong bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ chia sẻ lý thuyết về định luật Jun lenxơ, công thức tính và các dạng bài tập có lời giải để các bạn cùng tham khảo nhé

Điện năng biến đổi thành nhiệt năng

1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

– Dụng cụ hay thiết bị biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng như: bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang,…

– Dụng cụ hay thiết bị biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng như: quạt điện, máy bơm nước,…

2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

Dụng cụ hay thiết bị điện có thể biến đổi toàn bộ điện năng thành nhiệt năng như: nồi cơm điện, ấm nước điện, bàn là,…

Công thức tính định luật Jun len xơ

cong-thuc-tinh-dinh-luat-jun-Len-xo

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua. Hệ thức của định luật: Q = I2.R.t. Trong đó:

  • R là điện trở của vật dẫn (Ω)
  • I là cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn (A)
  • t là thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn (s)
  • Q là nhiệt lượng tỏa ra từ vật dẫn (J)

Lưu ý:

Mối quan hệ giữa đơn vị Jun (J) và đơn vị calo (cal): 1 J = 0,24 cal; 1 cal = 4,18 J. Nên nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của định luật Jun-len-xơ là: Q = 0,24.I2.R.t

Tham khảo thêm:

Bài tập vận dụng định luật Jun – Len-xơ

Bài C1 trang 45 sgk Vật lí 9: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.

Lời giải:

Ta có:

Công suất nhiệt tỏa ra trên sợi dây có điện trở R = 5Ωlà:

PR = I2R=2,42.5 = 28,8 W

Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian t=300s là:

A = Pt = 28,8.300 = 8640 J

Bài C2 trang 45 sgk Vật lí 9: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.

Lời giải

+ Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được: Q = Q1 + Q1 trong đó

Nhiệt lượng nước nhận được Q1 = c1m1∆t0 = 4200.0,2.9,5 = 7980 J.

Nhiệt lượng bình nhôm nhận được Q2 = c2m2 ∆t0 = 880.0,078.9,5 = 652 J.

Vậy Q = 7980 + 652 = 8632 J.

Bài C3 trang 45 SGK: Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.

Lời giải:

So sánh: Ta thấy A lớn hơn Q một chút. Điện năng tiêu thụ đã có một ít biến thành nhiệt lượng được truyền ra môi trường xung quanh.

Bài C4 trang 45 sgk Vật lí 9: Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?

Trả lời:

Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tếp nhau. Theo định luật Jun – Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở dây tóc và dây nối tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây. Dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng tỏa ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng.

Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng tỏa ra ít và truyền phần lớn cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên và có nhiệt độ gần như nhiệt độ của môi trường.

Ví dụ 5: Một dây dẫn có điện trở 176Ω được mắc vào hiệu điện thế 220V. Tính nhiệt lượng do dây tỏa ra trong 30 phút theo đơn vị Jun và đơn vị calo.

Lơi giải:

Nhiệt lượng do dây tỏa ra trong 30 phút là:

Q = U2t/R = (2202.30.60) / 176 = 495000 J = 118800 cal

Ví dụ 6: Một bếp điện được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bếp điện có cường độ 3A. Dùng bếp này đun sôi được 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200 trong thời gian 20 phút. Tính hiệu suất của bếp điện, biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K

Trả lời:

Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 20 phút là:

Qtp = U.I.t = 220 × 3 × 20 × 60 = 792000J

Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước này là:

Qi = cm(t02− t01) = 4200×2×80 = 672000J

Hiệu suất của bếp là:

H = Q1/Qtp = 6720007/92000×100 = 84,8%

Sau khi đọc xong bài viết của chúng tôi các bạn có thể nắm được định luật Jun Len Xơ là gì? Công thức tính định luật jun len xơ để áp dụng vào giải các bài tập nhé

5/5 - (1 bình chọn)