Trong ba cách đun nước ở hình bên, cách đun nào ít hao phí năng lượng nhất? Tại sao?
Trong việc đun sôi nước như hình trên, năng lượng nào là hữu ích, năng lượng nào là hao phí?
Trong việc đun sôi nước như hình trên:
- Năng lượng hữu ích là năng lượng nhiệt làm sôi nước
- Năng lượng hao phí là năng lượng tỏa nhiệt ra môi trường và năng lượng làm nóng ấm.
Hãy chỉ ra sự chuyển hóa năng lượng và cho biết năng lượng nào là có ích,năng lượng nào là hao phí trong các trường hợp sau đây:
a)Khi ô tô chạy b)Khi sử dụng bếp gas để đun nước
Vì sao có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện? Công thức tính công suất hao phí . Có những cách nào giảm hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây? Trong thực tế, để giảm hao phí điện năng trên dây tải điện người ta làm cách nào, dùng thiết bị gì để làm điều đó? Vì sao lại chọn cách đó?
*Có sự hao phí điện năng trên đường dây tải điện vì dòng điện qua dây dẫn đều tỏa nhiệt nên khi truyền tải điện sẽ có sự tỏa nhiệt trên đường dây.
*Công thức tính điện năng hao phí:
\(P_{hp}=\dfrac{P^2\cdot R}{U^2}\left(W\right)\)
*Các cách làm giảm hao phí do tỏa nhiệt:
+Cách 1:Giảm điện trở dây dẫn.
+Cách 2:Tăng hiệu điện thế hai đầu dây dẫn.
*Trên thực tế người ta thường dùng cách thứ 2.
Vì khi tăng hiệu điện thế lên bao nhiêu thì công suất hao phí sẽ giảm \(n^2\) lần.
1. Ấm có ghi : 220V – 1100W. Bộ phận chính của ấm đun là dây dẫn bằng hợp kim.
a. Khi dòng điện đi qua ấm, điện năng đã biến thành dạng năng lượng chủ yếu nào ? Tính điện trở của dây làm ấm.
b. Dùng ấm này mỗi ngày đun sôi 1,8 lít nước ở 250C . Hiệu điện thế của nguồn là 220V , Tính thời gian đun nước . Biết c = 4200 J/kg.K
2. Ấm : 220V – 900W được sử dụng hiệu điện thế 220V đun sôi 2,5 lít nước từ 250 C . bỏ qua nhiệt lượng hao phí. Tính thời gian đun nước
Bài 1.
a. Khi dòng điện đi qua ấm, điện năng đã biến thành nhiệt năng
Điện trở của dây làm ấm là: \(P=\frac{U^2}{P}=\frac{200^2}{1100}=44\Omega\)
b. Có:
\(V=1,8l\Rightarrow m=1,8kg\)
\(C=4200J/kg.K\)
\(\hept{\begin{cases}t_1=25^oC\\t_2=100^oC\end{cases}}\)
Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước là: \(Q=m.C.\left(t_2-t_1\right)=1,8.4200.\left(100-25\right)=567000J\)
Thời gian để nước sôi là: \(t=\frac{Q}{P}=\frac{567000}{1100}=515,45\) giây
Bài 2.
Nhiệt lượng toả ra để đun sôi nước là: \(Q=m.c.\left(t_1-t\right)=2,5.4200.\left(100-25\right)=787500J\)
Thời gian đun nước là: \(t=\frac{Q}{P_{dm}}=\frac{787500}{900}=875s\)
Nêu nguyên nhân và các cách làm giảm hao phí điện năng trên đường dây truyền tải điện? Trong các cách trên thì cách tốt nhất đang được áp dụng hiện nay là cách nào? Vì sao?
Người ta đun sôi một ấm nước bằng một bếp điện. Ấm tỏa nhiệt ra không khí trong đó nhiệt lượng hao phí tỉ lệ với thời gian đun. Nếu dùng hiệu điện thế U 1 = 200 V thì sau 5 phút nước sôi. Nếu dùng hiệu điện thế U 2 = 100 V thì sau 25 phút nước sôi. Nếu dùng hiệu điện thế U 3 = 150 V thì thời gian đun sôi lượng nước trên gần nhất với giá trị nào sau đây
A. 10,0 phút.
B. 18,2 phút.
C. 9,4 phút.
D. 15,0 phút
Năng lượng hao phí khi đi xe đạp
a/ Dự đoán xem ở bộ phận nào của xe đạp có thể xảy ra sự hao phí năng lượng nhiều nhất?
b/ Dạng năng lượng nào là hữu ích, là hao phí đối với người và xe?
a/ Bộ phận lốp xe đạp có thể xảy ra sự hao phí năng lượng nhiều nhất do lốp xe ma sát với mặt đường sẽ làm cho cả lốp xe và mặt đường bị nóng lên.
b/ - Dạng năng lượng hữu ích là năng lượng động năng giúp người và xe chuyển động.
- Năng lượng hao phí đối với người và xe đó là năng lượng nhiệt, vì:
+ Người đạp xe bị nóng lên khi đạp.
+ Lốp xe ma sát với mặt đường làm lốp xe nóng lên.
Đun nóng một ống nghiệm đậy kín có đựng một ít nước. Nước nóng dần và tới một lúc nào đó nút ống nghiệm bị bật lên. Trong hiện tượng này nhiệt năng của nước thay đổi bằng những cách nào; đã có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng nào sang dạng nào?
Trong hiện tượng này nhiệt năng của nước thay đổi bằng cách truyền nhiệt.
Đã có sự chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng.
Dùng một bếp điện để đun sôi nước trong một cái ấm. Giả thiết nhiệt lượng hao phí tỉ lệ thuận với thời gian đun nước. Biết nếu bếp được cắm vào U1 = 220V thì thời gian đun sôi nước là t1 = 10 phút ; nếu cắm vào U2 = 180V là t2 = 30 phút. Muốn thời gian đun nước là t3 = 24,2 phút thì phải cắm bếp vào hiệu điện thế U3 bằng bao nhiêu ?
\(=>Qtoa1=Qthu1+Qhp1\)
\(=>Qtoa1=mC\Delta t+kt1\)(k: hằng số)
\(=>\dfrac{U1^2}{R}=mC\Delta t+k.t1\left(1\right)\)
tương tự \(=>\dfrac{U2^2}{R}=mC\Delta t+k.t2\left(2\right)\)
\(=>\dfrac{U3^2}{R}=m.C\Delta t+k.t3\left(3\right)\)
lấy (2) trừ (1)\(=>\dfrac{U2^2}{R}-\dfrac{U1^2}{R}=kt2-kt1=k\left(t2-t1\right)\)
\(=>\dfrac{U2^2-U1^2}{R}=k\left(t2-t1\right)\left(4\right)\)
lấy(3) trừ(2)\(=>\dfrac{U3^2-U2^2}{R}=k\left(t3-t2\right)\left(5\right)\)
lấy (5) chia (4) \(=>\dfrac{U3^2-U2^2}{U2^2-U1^2}=\dfrac{t3-t2}{t2-t1}=>U3=.....\)
bạn thay số vào tính U3 nhé