Bài 16. ĐỊNH LUẬT JUN - LEN-XƠ

BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN _ LEN XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐiỆN NĂNG BiẾN ĐỔI THÀNH
NHIỆT NĂNG.
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
- Bóng đèn dây tóc, đèn huỳnh quang, đèn compac . . .
- Máy bơm nước, máy khoan, quạt điện . . .
- Bàn là điện, nồi cơm điện, ấm điện . . .
-
Các dụng cụ điện biến đổi toàn bộ điện năng thành
nhiệt năng có bộ phận chính là một đoạn dây dẫn
làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn.
II. ĐỊNH LUẬT JUN _ LEN XƠ.
1. Hệ thức của định luật.
2. Xử lí kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Cho biết:
m
1
= 200g = 0,2kg
m
2
= 78g = 0,078kg
c
1
= 4 200J/kg.K
c
2
= 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5(Ω)

t = 300(s)
∆t
0
= 9,5
0
C
C1. A=? (J)
C2. Q=? (J)
C3. So sánh A và Q
Kim loại ρ (Ω.m) Hợp kim ρ (Ω.m)
Bạc 1,6.10
-8
Nikêlin 0,40.10
-6
Đồng 1,7.10
-8
Manganin 0,43.10
-6
Nhôm 2,8.10
-8
Constantan 0,50.10
-6
Vonfam 5,5.10
-8
Nicrom 1,10.10
-6
Sắt 12,0.10
-8
C1: Điện năng A của dòng điện chạy
qua dây điện trở:

A = I
2
Rt = (2,4)
2
.5.300 = 8 640J
C2: Nhiệt lượng Q
1
do nước nhận được:
Q
1
= c
1
m
1
∆t
0
= 4200.0,2.9,5 = 7 980 (J)
Nhiệt lượng Q
2
do bình nhôm nhận được:
Q
2
= c
2
m
2
∆t
0
= 880.0,078.9,5 = 652,08 (J)
Nhiệt lượng Q do nước và bình nhôm

nhận được:
Q = Q
1
+ Q
2
= 7980 + 652,08
= 8 632,08 (J)
RtIQ
2
=
Hãy chỉ ra các
dụng cụ biến đổi
toàn bộ điện năng
thành nhiệt năng.
Hãy chỉ ra các
dụng cụ biến đổi
điện năng đồng
thời thành nhiệt
năng và cơ năng.
Hãy chỉ ra các
dụng cụ biến đổi
điện năng đồng
thời thành nhiệt
năng và năng
lượng ánh sáng.
Các dụng cụ biến
đổi hoàn toàn
điện năng thành
nhiệt năng có bộ
phận chính là gì?

Viết công thức tính
công của dòng điện
sản ra trên dây dẫn
có điện trở R,
cường độ dòng
điện chạy qua là I
trong thời gian t.
Công của dòng
điện sản ra trên
dây dẫn có điện
trở R, cường độ
dòng điện chạy
qua là I trong thời
gian t là: A=I
2
Rt
Câu C1: Hãy tính
điện năng A của
dòng điện chạy qua
dây điện trở trong
thời gian: 300s
Câu C2: Hãy tính
nhiệt lượng Q mà
nước và bình
nhôm nhận được
trong thời gian
300s.
Câu C3: So sánh A
với Q và nêu nhận
xét.

BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN _ LEN XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐiỆN NĂNG BiẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG.
1. Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
2. Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng.
II. ĐỊNH LUẬT JUN _ LEN XƠ.
1. Hệ thức của định luật.
RtIQ
2
=
2. Xử lí kết quả thí nghiệm kiểm tra.
Cho biết:
m
1
= 200g = 0,2kg
m
2
= 78g = 0,078kg
c
1
= 4
200J/kg.K
c
2
= 880J/kg.K
I = 2,4(A)
R = 5(Ω)
t = 300(s)
∆t
0
= 9,5

0
C
C1. A=? (J)
C2. Q=? (J)
C3. So sánh A và Q
C1: Điện năng A của dòng điện chạy qua dây
điện trở:
A = I
2
Rt = (2,4)
2
.5.300 = 8 640J
C2: Nhiệt lượng Q
1
do nước nhận được:
Q
1
= c
1
m
1
∆t
0
= 4200.0,2.9,5 = 7 980 (J)
Nhiệt lượng Q
2
do bình nhôm nhận được:
Q
2
= c

2
m
2
∆t
0
= 880.0,078.9,5 = 652,08 (J)
Nhiệt lượng Q do cả bình và nước nhận
được:
Q = Q
1
+ Q
2
= 7980 + 652,08 = 8 632,08 (J)
C3: Ta thấy Q ≈ A ; Nếu tính cả phần nhiệt
lượng truyền ra môi trường xung quanh thì:
Q = A
3. Phát biểu định luật.
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.
Lưu ý: Nếu đo nhiệt lượng Q bằng đơn vị calo thì hệ thức của
định luật Jun – Len-xơ là: Q=0,24I
2
Rt.
James Prescott Joule
(1818-1889)
Heinrich Lenz
(1804-865)
BÀI 16: ĐỊNH LUẬT JUN _ LEN XƠ
I. TRƯỜNG HỢP ĐiỆN NĂNG BiẾN ĐỔI THÀNH NHIỆT NĂNG.

II. ĐỊNH LUẬT JUN _ LEN XƠ.
III. VẬN DỤNG.
C
4.

Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có
cùng cường độ dòng điện vì chúng mắc nối tiếp.Theo định
luật Jun – Len-xơ thì Q ~ R, dây tóc bóng đèn có R lớn nên
Q toả ra lớn do đó dây tóc nóng lên tới nhiệt độ cao và phát
sáng. Còn dây nối có
đ
iện trở nhỏ nên nhiệt lượng toả ra ít và
truyền một phần cho môi trường xung quanh, do đó dây nối
hầu như không nóng lên.
C
5.

Một ấm điện có ghi 220V-1000W được
sử dụng với hiệu điện thế 220V đề
đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là
20
0
C. 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.
P=1000W.
m= 2kg.
c= 4200j/kg.K.
C8020100ttΔt

oo
1
o
2
o
=−=−=
t= ?(s).
Theo định luật bảo toàn năng lượng:
A = Q hay P.t = c.m(Δt
o
)
672s
1000
4200.2.80
p
tc.m.
t
0
==
∆
=⇒
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?