Lưu ý: Trong trường hợp điện trở của dây dẫn là điện trở thuần thì điện năng biến đổi hoàn toàn thành nhiệt năng. Hiệu điện thế giữa hai đầu dây nung của ấm là 220V. Tính điện trở của [r]
(1)PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
VẬN DỤNG ĐỊNH LUẬT JUN - LENXO 1 PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Nội dung định luật:
Nhiệt lượng tỏa dây dẫn có dịng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở dây dẫn thời gian dòng điện chạy qua
- Hệ thức định luật: Q = I2.R.t
Trong đó: R điện trở vật dẫn (Ω)
I cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn (A) t thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn (s) Q nhiệt lượng tỏa từ vật dẫn (J)
a Tính nhiệt lượng tỏa dây dẫn Áp dụng định luật Jun – Len – xơ:
Q = I2.R.t
Hay:
Q = P.t = U.I.t = I2.R.t = U2t/R
b Tính cơng suất tỏa nhiệt dây dẫn Áp dụng công thức:P = Q/t
Trong đó:
Q nhiệt lượng tỏa dây dẫn (J) t thời gian dòng điện chạy qua dây dẫn (s) P công suất tỏa nhiệt dây dẫn (W) c Phương trình cân nhiệt
(2)+ Qtỏa nhiệt lượng tỏa dây dẫn
+ Qthu nhiệt lượng thu vào
Lưu ý: Trong trường hợp điện trở dây dẫn điện trở điện biến đổi hồn tồn thành nhiệt Khi Q = A
2 VÍ DỤ MINH HỌA
Dịng điện có cường độ 2mA chạy qua điện trở 3kΩ thời gian 10 phút nhiệt lượng toả điện trở có giá trị bao nhiêu?
Giải 2mA = 0,002A
3 k = 3000 10 phút = 600 s
Nhiệt lượng tỏa điện trở là: Q = I2.R.t= (0,002)2.3000.600=7,2J
3 BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Thời gian đun sơi 1,5 lít nước ấm điện 10 phút Hiệu điện hai đầu dây nung ấm 220V Tính điện trở dây nung này, biết kể nhiệt lượng hao phí để đun sơi lít nước cần nhiệt lượng 420000J
A 28 Ω B 45 Ω C 46,1 Ω D 23 Ω
Câu 2: Khi mắc bàn vào hiệu điện 110V dịng điện chạy qua có cường độ 5A Bàn sử dụng trung bình 15 phút ngày Tính nhiệt lượng mà bàn tỏa 30 ngày theo đơn vị kJ, cho điện mà bàn tiêu thụ biến đổi hoàn toàn thành nhiệt
(3)Câu 3: Trong mùa đơng, lị sưởi điện có ghi 220V – 880W sử dụng với hiệu điện 220V ngày Tính tiền điện phải trả cho việc dùng lò sưởi suốt mùa đông, tổng cộng 30 ngày Cho giá tiền điện 1000 đồng/kW.h
Đ/S: Tiền điện phải trả là: T = 105600 đồng
Câu 4: Người ta dùng hai dây điện trở khác để đun sôi lượng nước Khi dùng điện trở R1, sau thời gian t1 phút nước sôi, dùng điện trở R2 sau thời gian t2 phút nước sôi
Hãy xác định thời gian cần thiết để đun sôi nước hai điện trở mắc nối tiếp Đ/S: t = t1 + t2
Câu 5: Một ấm điện hoạt động bình thường hiệu điện U = 220V cường độ dòng điện qua bếp I = 5A
a) Tính nhiệt lượng mà ấm tỏa phút:
b) Dùng bếp để đun sơi 3,5 lít nước 250C 20 phút Tính hiệu suất bếp Đ/S:
a) Nhiệt lượng mà ấm tỏa phút là: 66000 J b) Hiệu suất bếp: 84%
Câu 6: Một đoạn mạch gồm hai dây dẫn mắc nối tiếp, dây nikêlin dài 1m có tiết diện 1mm2 dây sắt dài 2m có tiết diện 0,5mm2 Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch
này thời gian dây tỏa nhiều nhiệt lượng hơn? Biết điện trở suất nikêlin 0,4.10-6 Ω m điện trở suất sắt 12.10-8 Ω m
A Dây nikêlin tỏa nhiều nhiệt lượng B Dây sắt tỏa nhiều nhiệt lượng C Hai dây tỏa nhiệt lượng D Cả ba đáp án sai
Câu 7: Một bếp điện sử dụng với hiệu điện 220V dịng điện chạy qua bếp điện có cường độ 3A Dùng bếp đun sơi lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200 thời gian 20 phút Tính hiệu suất bếp điện, biết nhiệt dung riêng nước c = 4200J/kg.K
(4)Câu 8: Một bình nóng lạnh có ghi 220V – 1100W sử dụng với hiệu điện 220V Tính thời gian để bình đun sơi 10 lít nước từ nhiệt độ 200C, biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/kg.K nhiệt lượng bị hao phí nhỏ
A 30 phút 45 giây B 44 phút 20 giây C 50 phút 55 giây D 55 phút 55 giây
Câu 9: Trong mùa đơng, lị sưởi điện có ghi 220V – 880W sử dụng với hiệu điện 220V ngày Tính nhiệt lượng mà lò sưởi tỏa ngày
A 4,92 kW.h B 3,52 kW.h C 3,24 kW.h D 2,56 kW.h
Câu 10: Một ấm điện có ghi 220V – 1200W sử dụng với hiệu điện 220V để đun sơi 2,5 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 200C Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm nhiệt lượng tỏa vào mơi trường Tính thời gian đun sơi nước
Đ/S: 700 giây
Câu 11: Dây điện trở bếp điện làm nicrom có điện trở suất 1,1.10-6 Ω m, chiều
dài 4,5m, tiết diện 0,05 mm2
a) Tính điện trở dây
b) Bếp sử dụng hiệu điện U = 220V Hãy tính cơng suất bếp điện từ suy nhiệt lượng tỏa bếp 30 phút
Đ/S:
a) Điện trở: 99 Ω
b) Công suất bếp: 488,9W
Nhiệt lượng bếp tỏa 30 phút: 8800000J
Câu 12: Người ta dùng bếp điện để đun sơi lít nước từ nhiệt độ t = 200C Để đun sôi lượng
nước 20 phút phải dùng bếp điện có cơng suất bao nhiêu? Biết nhiệt dung riêng nước c = 4,18.103 J/kg.độ, hiệu suất bếp H = 80%
(5)Câu 13: Một đoạn mạch gồm hai dây dẫn mắc nối tiếp, dây dẫn nikelin dài 3m có tiết diện mm2 dây sắt dài 8m có tiết diện 0,5 mm2 Hỏi cho dịng điện chạy qua
đoạn mạch thời gian dây tỏa nhiều nhiệt lượng hơn? Đ/S: Q2 = 1,6.Q1
Câu 14: Một bếp điện loại 220V – 1000W sử dụng với hiệu điện 220V để đun sơi lít nước có nhiệt độ ban đầu 250C Hiệu suất trình đun 85%
a) Tính thời gian đun sôi nước, biết nhiệt dung riêng nước 4200 J/kg.K
b) Mỗi ngày đun sơi lít nước bếp tháng (30 ngày) phải trả tiền điện cho việc đun này? Cho biết giá điện 700 đồng/kW.h
Đ/S:
(6)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh
tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Tốn Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp
dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc
Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia