C1: Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.

Trả lời:

+ Điện năng A = I²Rt = (2,4)².5.300 = 8640 J.

C2: Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.

Trả lời:

+ Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được: Q = Q₁ + Q₂ ; trong đó

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

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

Vậy Q = 7980 + 652 = 8632 J.

C3: 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.

Trả lời:

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

Nhiệt lượng mà nước nhận được làm cho nước nóng lên tính theo công thức:

Q = m.c.(t2 - t1) = 2.4200.(80 - 20) = 504000J.

Nhiệt lượng này do dòng điện tạo ra và truyền cho nước, vậy có thể nói rằng dòng điện có năng lượng, gọi là điện năng. Chính điện năng này đả chuyển thành nhiệt năng làm nước nóng lên.

Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng cho các hiện tượng nhiệt và điện, ta có thể nói phần điện năng mà dòng điện đã truyền cho nước là 504000J.

Nhiệt lượng mà nước nhận được làm cho nó nóng lên được tính theo công thức:

Q = cm(t₂ – t₁) = 4 200.2.(80 – 20) = 504000J.

Nhiệt lượng này do dòng điện tạo ra và truyền cho nước, vậy có thể nói rằng, dòng điện có năng lượng, gọi là điện năng. Chính điện năng này đã chuyển hóa thành nhiệt năng làm nước nóng lên. Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng cho các hiện tượng nhiệt và điện, ta có thể nói phần điện năng mà dòng điện đã truyền cho nước là 504000J.

a. \(Q_{toa}=A=I^2Rt\)

\(Q_{thu}=mc\Delta t=0,5\cdot4200\cdot80=168000\left(J\right)\)

\(Q_{thatthoat}=\dfrac{1}{4}Q_{thu}=\dfrac{1}{4}168000=42000\left(J\right)\)

Theo ĐLBTNL: \(Q_{toa}=Q_{thu}+Q_{thatthoat}=168000+42000=210000\left(J\right)\)

\(Q_{toa}=A=Pt\Rightarrow P=\dfrac{Q_{toa}}{t}=\dfrac{210000}{10\cdot60}=350\)W

b. \(Q_{toa}=Q'_{toa}\Leftrightarrow I^2Rt=I'^2Rt'\)

\(\Rightarrow\dfrac{I^2}{I'^2}=\dfrac{t'}{t}=\dfrac{\left(1\cdot3600\right)+\left(30\cdot60\right)}{10\cdot60}=900\)

\(\Rightarrow I^2=9I'^2=9\)

\(\Rightarrow I=3A\)

c. \(P=I^2R\Rightarrow R=\dfrac{P}{I^2}=\dfrac{350}{9}\approx38,9\Omega\)

Nhiệt lượng do nửa lít nc hấp thụ:

\(Q=mc\Delta t=0,5\cdot4200\cdot\left(100-20\right)=168000J\)

Nhiệt lượng thất thoát:

\(Q'=\dfrac{1}{4}Q=\dfrac{1}{4}\cdot168000=42000J\)

Định luật bảo toàn nhiệt lượng:

\(Q=168000+42000=210000J\)

Công suất tỏa nhiệt:

\(P=RI^2=\dfrac{Q}{t}=\dfrac{210000}{10\cdot60}=350W\)

b)Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn:

   \(Q_2=RI'^2\cdot t'\)

   Nhiệt lượng đó chính là nhiệt lượng nước hấp thụ để đun sôi nước: \(\Rightarrow Q_2=Q=168000J\)

\(\Rightarrow R\cdot I'^2\cdot t=RI^2t\)

\(\Rightarrow\dfrac{I^2}{I'^2}=\dfrac{t}{t'}=\dfrac{10\cdot60}{1\cdot3600+30\cdot60}=\dfrac{1}{9}\Rightarrow\dfrac{I}{I'}=\dfrac{1}{3}\)

\(I'=I:\dfrac{1}{3}=1:\dfrac{1}{3}=3A\)

Chọn A. Phát biểu không đúng : Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và với thời gian dòng điện chạy qua

Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỷ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.

Hệ thức: Q = I 2 .R.t (trong đó: I là cường độ dòng điện (A), R là điện trở dây dẫn (Q), t là thời gian dòng điện chạy qua (s), Q là nhiệt ìượng tỏa ra (J)).

Mặt khác

Nhiệt lượng tỏa ra là 60 calo nghĩa là Q = 60.

Ta có : 60 = 2,4 I 2  ⇒  I 2 = 60/(2,4) = 25

Vậy I = 5 (A).

\(TT\)

\(R=50\Omega\)

\(I=2A\)

\(a.Q=?J\)

  \(t=10'=600s\)

\(b.m=500g=0,5kg\)

\(t^0_1=20^0C\)

\(t^0_2=100^0C\)

\(\Rightarrow\Delta t^0=80^0C\)

c = 4200J/kg.K

\(t=?s\)

Giải

a. Nhiệt lượng bếp tỏa ra trong 10 phút là:

\(Q=I^2.R.t=2^2.50.600=120000J\)

b. Nhiệt lượng cung cấp cho bếp điện là:

\(Q=m.c.\Delta t^0=0,5.4200.80=168000J\)

Thời gian đun sôi nước là:

\(Q=I^2.R.t\Rightarrow t=\dfrac{Q}{I^2.R}=\dfrac{168000}{2^2.50}=840s\)

\(U=R\cdot I\)

Vì R₁<R₂ nên cường độ dòng điện qua I₁ lớn hơn 

\(\dfrac{R_1}{R_2}=\dfrac{I_2}{I_1}=\dfrac{1}{1,5}=\dfrac{2}{3}\)

\(\Rightarrow I_1=1,5I_2\)

Vì R₁<R₂ nên cường độ dòng điện qua I₁ lớn hơn 

Đáp án B