Bài 16: Định luật Jun - Lenxo
5 câu hỏi
Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s.
Công suất nhiệt tỏa ra trên sợi dây có điện trở R = 5Ω là:
PR = I2.R = 2,42.5 = 28,8 W
Điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s là:
A = PR.t = 28,8.300 = 8640J.
Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian trên.
Nhiệt lượng nước nhận được là:
Q1 =c1m1Δto = 4200.0,2.9,5 = 7980J.
Nhiệt lượng bình nhôm nhận được là:
Q2 =c2m2 Δto =880.0,078.9,5 = 652,08J.
Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được là:
Q = Q1+ Q2= 8632,08J.
Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường chung quanh.
Ta thấy Q và A tương đương với nhau. Như vậy nếu tính cả phần nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh thì Q và A bằng nhau.
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?
Vì dây tóc bóng đèn và dây nối mắc nối tiếp nhau nên dòng điện chạy qua cả hai có cùng cường độ. Theo định luật Jun - Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở dây tóc và ở 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 đến 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.
Một ấm điện có ghi 220V – 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 21 nước từ nhiệt độ ban đầu là 20oC. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K.
Vì hiệu điện thế định mức của ấm bằng hiệu điện thế được sử dụng nên ấm hoạt động bình thường
