Định luật JUN – LEN-XƠ (Joule – Lenz), Công thức tính Định luật Jun-Len-xơ và Bài tập

Vậy định luật Jun – Len-Xơ (Joule–Lenz) là gì, phát biểu như thế nào? Công thức (hệ thức) tính của định luật Jun – Len-Xơ viết ra sao? chúng ta cùng tìm hiểu qua bài viết dưới đây.

I. Trường hợp Điện năng biến đổi thành nhiệt năng

1. Một phần điện năng biến đổi thành nhiệt năng

– Trong một số dụng cụ như bóng đèn sợ đốt, quạt,… biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng.

2. Toàn bộ điện năng biến đổi thành nhiệt năng

– Trong một số dụng cụ như bàn là, nồi cơm điện, bếp điện,… biến đổi toàn bộ điện năng thành cơ năng.

II. Định luật Jun-Len-xơ

1. Công thức (hệ thức) của định luật Jun – Len-xơ

– Hệ thức định luật Jun – Len-xơ: 

– Trong đó:

 I: Cường độ dòng điện, đo bằng Ampe (A)

 R: Điện trở, đo bằng ôm (Ω)

 t: thời gian dòng điện chạy qua mạch, đo bằng giây (s)

 Q: Nhiệt lượng, đo bằng Jun (J)

* Lưu ý: 1Jun = 0,24cal và 1cal = 4,18(J) nên nếu đo nhiệt lượng Q bằng calo thì hệ thức của định luật Jun-Len-xơ là: .

2. Xử lý kết quả của thí nghiệm kiểm tra

thí nghiệm kiểm tra định luật Jun-Len-xơ* Câu C1 trang 45 SGK Vật Lý 9: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian 300s.

° Lời giải câu C1 trang 45 SGK Vật Lý 9:

– 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 = 8640(J).

* Câu C2 trang 45 SGK Vật Lý 9: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian trên.

° Lời giải câu C2 trang 45 SGK Vật Lý 9:

– Nhiệt lượng nước nhận được là:

 Q1 =c1m1Δto = 4200.0,2.9,5 = 7980(J).

– Nhiệt lượng bình nhôm nhận được là:

 Q2 =c2m2 Δto =880.0,078.9,5 = 652,08(J).

– Nhiệt lượng nước và bình nhôm nhận được là:

 Q = Q1+ Q2= 7980 + 652,08 = 8632,08(J).

* Câu C3 trang 45 SGK Vật Lý 9: 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.

° Lời giải câu C3 trang 45 SGK Vật Lý 9:

– 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.

3. Phát biểu định luật Jun – Len-xơ

– 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.

III. Bài tập vận dụng Định luật Jun – Len-xơ

* Câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 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?

° Lời giải câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 9:

– 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.

 

* Câu C5 trang 45 SGK Vật Lý 9: 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.

° Lời giải câu C4 trang 45 SGK Vật Lý 9:

◊ Đề cho: Uđm = 220V; Pđm = 1000W; U = 220V; T0 = 20ºC; V = 2 lít = 2kg; cnước = 4200J/kg.K

– Ấm điện dùng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức nên công suất P của nó cũng chính bằng công suất định mức (1000W).

– Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, nên nhiệt lượng  để đun sôi nước sẽ chính bằng lượng điện năng  mà ấm đã tiêu thụ.

– Ta có:

⇒ Thời gian đun sôi nước là: 

 

Hy vọng với bài viết về Định luật JUN – LEN-XƠ (Joule – Lenz), Công thức tính Định luật Jun-Len-xơ và Bài tập trên, hayhochoi đã giúp các em nắm vững được nội dung kiến thức này. Chúc các em học tốt và nếu có góp ý và nhận xét cho bài viết, các em hãy để lại ở dưới bài viết nhé.

Xem thêm bài viết thuộc chuyên mục: Toán học

Bài viết hay nhất

Trắc nghiệm tiếng anh 11 unit 4: Volunteer work (P1)
Cách Bảo Quản Cùi Bưởi Để Nấu Chè Ăn, Để Bảo Quản Được Lâu Mà Vẫn
Cách Bảo Quản Cùi Bưởi Để Nấu Chè Ăn, Để Bảo Quản Được Lâu Mà Vẫn
Trắc nghiệm lịch sử 11 bài 6: Chiến tranh thế giới thứ nhất (1914 – 1918) (P1)
Giải GDQP- AN 11 bài 3: Bảo vệ chủ quyền lãnh thổ và biên giới quốc gia
Giải GDQP- AN 10 bài 2: Lịch sử, truyền thống của Quân đội và Công an nhân dân Việt Nam
Giải Thích Về Đồ Thị Pha Phối Khí Trên Động Cơ, Cấu Tạo Hệ Thống Phối Khí Trên Động Cơ
Giải Thích Về Đồ Thị Pha Phối Khí Trên Động Cơ, Cấu Tạo Hệ Thống Phối Khí Trên Động Cơ
Cách Nấu Nước Cốt Dừa Đóng Hộp Đảm Bảo Nhất, Cách Dùng Nước Cốt Dừa Đóng Hộp
Cách Nấu Nước Cốt Dừa Đóng Hộp Đảm Bảo Nhất, Cách Dùng Nước Cốt Dừa Đóng Hộp
Diện Áo Lông Đa Phong Cách Phối Đồ Với Áo Khoác Lông Ngắn, 3 Tips Mặc Áo Khoác Lông Sang Chảnh Như Sao
Diện Áo Lông Đa Phong Cách Phối Đồ Với Áo Khoác Lông Ngắn, 3 Tips Mặc Áo Khoác Lông Sang Chảnh Như Sao
Trắc nghiệm sinh học 11 bài 8: Quang hợp ở thực vật
Top 12 Cách Phối Đồ Với Áo Măng Tô Ngắn, 8 Cách Phối Đồ Với Măng Tô Nam Nữ
Top 12 Cách Phối Đồ Với Áo Măng Tô Ngắn, 8 Cách Phối Đồ Với Măng Tô Nam Nữ
Trắc nghiệm công dân 9 bài 3: Dân chủ và kỉ luật
Cách Phối Đồ Đi Đám Cưới Cho Nữ Mùa Đông Đẹp, Cách Chọn Trang Phục Mặc Đi Đám Cưới Mùa Đông
Cách Phối Đồ Đi Đám Cưới Cho Nữ Mùa Đông Đẹp, Cách Chọn Trang Phục Mặc Đi Đám Cưới Mùa Đông
Cách Sử Dụng Nồi Nấu Cháo Chậm Trung Quốc, Nồi Kho Cá Hầm Cháo Chậm Đa Năng Yibao 1,5 Lít
Cách Sử Dụng Nồi Nấu Cháo Chậm Trung Quốc, Nồi Kho Cá Hầm Cháo Chậm Đa Năng Yibao 1,5 Lít
Cách Phối Đồ Với Quần Jean Ống Suông Mùa Đông Cực Đẹp Và Khí Chất
Cách Phối Đồ Với Quần Jean Ống Suông Mùa Đông Cực Đẹp Và Khí Chất
Cách Nấu Chè Trôi Nước Bằng Bột Năng Ngon Độc Đáo, Cách Nấu Chè Trôi Nước Ngon Dẻo Mềm Không Bị Cứng
Cách Nấu Chè Trôi Nước Bằng Bột Năng Ngon Độc Đáo, Cách Nấu Chè Trôi Nước Ngon Dẻo Mềm Không Bị Cứng