Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn Công thức

• Luyện 100 đề thi thử 2021. Đăng ký ngay!

Với loạt bài Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn Vật Lí lớp 9 sẽ giúp học sinh nắm vững công thức, biết Cách tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn từ đó có kế hoạch ôn tập hiệu quả để đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí 9.

Bài viết Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn gồm 4 phần: Định nghĩa, Công thức, Kiến thức mở rộng và 3 Bài tập minh họa áp dụng công thức trong bài có lời giải chi tiết giúp học sinh dễ học, dễ nhớ Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn Vật Lí 9.

1. Lý thuyết, công thức

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.

Q = I2.R.t

Trong đó:

Q: Nhiệt lượng tỏa ra [J]

I: Cường độ dòng điện [A]

R: Điện trở [Ω ]

t: Thời gian [s]

Lưu ý: Ngoài đơn vị là Jun thì nhiệt lượng còn được tính bằng đơn vị calo [cal] hoặc kilocalo [kcal]

1J = 0,24cal 1cal = 4,18J

1kcal = 1000cal

2. Bài tập minh họa

Bài tập 1: Trong mùa đông, một lò sưởi điện có ghi 220V – 880W được sử dụng với hiệu điện thế 220V trong 4 giờ mỗi ngày. Tính tiền điện phải trả cho việc dùng lò sưởi như trên trong suốt mùa đông, tổng cộng là 30 ngày. Cho rằng giá tiền điện là 1000 đồng/kWh.

Lời giải:

Ta thấy lò sưởi điện được sử dụng ở hiệu điện thế bằng với hiệu điện thế định mức => công suất của lò sưởi là 880W

Thời gian sử dụng lò sưởi điện là: t = 4.30 = 120 [h]

=> Điện năng mà lò sưởi tiêu thụ là:

=> Tiền điện phải trả cho việc dùng lò sưởi là 105,6.1000 = 105600[đ]

Bài tập 2: Một ấm điện có dung tích 2 lít, hoạt động ở hiệu điện thế 220V. Khi đổ đầy nước vào ấm và đun thì nhận thấy sau 42 giây đun thì nhiệt độ của nước tăng thêm 10 độ. Bỏ qua hao phí, tìm điện trở của ấm và cường độ dòng điện chạy qua ấm. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/[kg.K].

Lời giải:

Nhiệt lượng mà nước thu vào là

Q = Qthu = m.c.Δto = 2.1..4200.10 = 84000 [J]

Điện trở của ấm và cường độ dòng điện chạy qua ấm là

Xem thêm các Công thức Vật Lí lớp 9 quan trọng hay khác:

Giới thiệu kênh Youtube VietJack

Bạn đang loay hoay với những bài tập tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở? Bạn không biết cách tính và công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở như thế nào? Đừng lo, bài viết hôm nay Góc Hạnh Phúc sẽ giúp bạn nắm được công thức, và cho một số bài tập có lời giải dễ hiểu.

Xem thêm:

Khái niệm về nhiệt lượng

Đầu tiên để biết cách tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở thì bạn cần hiểu được nhiệt lượng là gì. Nhiệt chính là một dạng năng lượng dự trữ trong vật chất, nhờ vào sự chuyển động nhiệt hỗn loạn của những hạt cấu tạo nên vật chất.

Nhiệt lượng là lượng nhiệt năng dự trữ hay truyền tải trên các vật. Hoặc hiểu theo cách khác nó chính là phần nhiệt năng mà vật nhận được hoặc có thể mất đi trong quá trình truyền nhiệt.

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở

Để tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở bạn áp dụng ngay công thức này:

Q = R.I2.t [J]

Trong đó Q là nhiệt lượng tỏa ra [J]

                R là điện trở [Ω]

                I là cường độ dòng điện [A]

                t là thời gian nhiệt lượng tỏa ra

Bài tập tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở

Bài tập 1: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một điện trở thuần 12Ω thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức là I = 2cos[140πt] [A]. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong thời gian t = 0,6 phút bằng bao nhiêu?

Lời giải

Áp dụng công thức nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở ta có:

Q = I2.R.t = [√2]2.12.[0,6.70] = 1008 [J]

Bài tập 2: Trên một bếp từ khi hoạt động bình thường có điện trở là R = 60Ω và cường độ dòng điện chạy qua bếp khi đó là I = 2,5A. Tính nhiệt lượng mà bếp từ tỏa ra trong 1 giây là bao nhiêu?

Lời giải

Nhiệt lượng mà bếp từ tỏa ra trong 1 giây là:

Q = [2,5]2.60.1 = 500 [J]

Như vậy, Bài tập tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở không quá khó đúng không nào. Bạn chỉ cần đọc hiểu và chịu khó làm nhiều bài tập là sẽ công thức được nhanh chóng và lâu hơn. Đây cũng là một trong những kiến thức quan trọng môn Vật Lý mà không nên bỏ qua. Bởi vậy, hãy chịu khó làm nhiều bài tập nhé.

Hãy nắm trọn công thức tính nhiệt lượng tỏa ra, hay công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi có mặt điện trở và bài tập về cách tính nhiệt lượng cùng với Cunghocvui ngay thôi!

I] TỔNG QUÁT

1] Công thức tính nhiệt lượng

\[Q = m.C.\Delta t\]

Trong đó:

• Q: Nhiệt lượng vật thu vào [J]
• m: khối lượng của vật [kg]
• C: Nhiệt dung riêng [J/kg.K]
• \[\Delta t\]: Độ tăng nhiệt độ [\[^0C\]]

2] Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở

\[Q = RI^2t\]

Trong đó:

• Q: nhiệt lượng tỏa ra [J]
• R: điện trở [\[\Omega\]]
• I: cường độ dòng điện
• t: thời gian nhiệt lượng tỏa ra

3] Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu

\[Q = q.m\]

Trong đó:

• Q: nhiệt lượng tỏa ra [J]
• q: năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu [J/kg]
• m: khối lượng của nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn [kg]

4] Phương trình cân bằng nhiệt

\[Q_{thu} = Q_{tỏa}\]

Trong đó:

• \[Q_{thu}\]: tổng nhiệt lượng của các vật thu vào
• \[Q_{tỏa}\]: tổng nhiệt lượng của các vật tỏa ra

II] LUYỆN TẬP

Bài 1: Cho vật X có khối lượng m[kg], biết rằng nhiệt dung riêng của vật là C [J/kg.\[^0C\]] để tăng nhiệt độ từ \[t_1^0C - t_2^0C\]. Hãy tính nhiệt lượng cần truyền và nhiệt lượng tỏa ra.

Hướng dẫn

- Áp dụng công thức: \[Q = m.C.\Delta t\]

Suy ra nhiệt lượng cần truyền.

- Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt: \[Q_{thu} = Q_{tỏa}\] để suy ra nhiệt lượng tỏa ra.

Bài 2: Cho 5kg đồng, hãy tính nhiệt lượng cân truyền để nhiệt độ có thể tăng từ \[20^0C - 50^0C\].

Hướng dẫn

Áp dụng: \[Q = m.C.\Delta t\]

Thay số:

• m = 5kg
• C = 380
• \[\Delta t = 50 -20\]

Kết quả thu được: 57000 [J]

Bài 3: Một siêu nước nhôm có khối lượng 0,5kg, bên trong chứa 2kg nước \[25^0C\]. Hỏi rằng để đun sôi ấm nước lên \[75^0C\] thì cần bao nhiêu nhiệt lượng?

Hướng dẫn

Tính nhiệt lượng truyền cho nhôm nóng lên \[75^0C\]: \[Q = m.C.\Delta t\]

Tính nhiệt lượng truyền cho nước nóng lên \[75^0C\]: \[Q = m.C.\Delta t\]

Tính nhiệt lượng cần truyền cho cả siêu nước nóng lên \[75^0C\]: \[Q = Q_1 + Q_2\]

Bài 4: Hãy tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong vòng 30s.

Hướng dẫn

Áp dụng công thức: \[Q = RI^2t\]

Xem thêm>>> Giải bài tập SGK

Trên đây là bài viết mà Cunghocvui đã tổng hợp được về cách tính nhiệt lượng, công thức về cách tính nhiệt lượng tỏa. Hy vọng bài viết sẽ giúp ích được cho bạn học trong quá trình học tập, chúc các bạn học tập tốt 0 : vật toả nhiệt

          ∆t < 0 : vật thu nhiệt

Ví dụ:

Khi nói năng suất toả nhiệt của than đá là 5.10^6 J/kg nghĩa là khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg than đá thì sẽ toả ra một lượng nhiệt là 5.10^6.

ĐẶC ĐIỂM NỔI BẬT CỦA NHIỆT LƯỢNG

• • Nhiệt lượng vật cần thu để phục vụ cho quá trình làm nóng lên phụ thuộc hoàn toàn vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật cũng như nhiệt dung riêng của chất liệu làm ra vật.
  • Nhiệt lượng riêng cao: Tức nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng nhiên liệu trong bơm.
  • Nhiệt lượng riêng thấp: Tức nhiệt lượng riêng cao loại trừ nhiệt bốc hơi của nước được giải phóng và tạo thành trong cả quá trình đốt cháy mẫu nhiên liệu.
  • Nhiệt dung của nhiệt lượng kế và lượng nhiệt cần thiết để đốt nóng nhiệt lượng kế lên 1oC ở điều kiện tiêu chuẩn [còn gọi là giá trị nước của nhiệt lượng kế].

PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NHIỆT VÀ CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG TOẢ RA KHI ĐỐT CHÁY NHIÊN LIỆU

Phương trình cân bằng nhiệt

Q thu = Q toả

• • Q thu: là tổng nhiệt lượng của các vật khi thu vào.
  • Q tỏa:  tổng nhiệt lượng của các vật khi tỏa ra.

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu

Q = q.m

Trong đó:

• • Q: là nhiệt lượng tỏa ra của vật [J].
  • q: là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu [J/kg]
  • m: là khối lượng của nhiên liệu khi bị đốt cháy hoàn toàn được tính bằng kg.

MỘT SỐ BÀI TẬP VỀ NHIỆT LƯỢNG

Bài tập áp dụng về nhiệt lượng

Bài tập 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun 4kg nước từ 15 độ C lên đến 100 độ C trong một cái thùng bằng sắt có khối lượng 2kg. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg và nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kg.

Bài tập 2: Có một bình nhôm khối lượng 1,8kg  chứa 3kg nước ở nhiệt độ 30 độ C. Sau đó, người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,3kg đã được nung nóng tới 400 độ C. Hãy xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/kg.K ; của nước là 4,18.10^3 J/kg.K ; của sắt là 0,46.10^3 J/kg.K.

Bài tập 3: Dùng bếp than để đun sôi 3 lí nước có nhiệt độ ban đầu là 30 độ C đựng trong ấm nhôm có khối lượng 500g. Biết, hiệu suất của bếp than là 35%, nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K ; của nước là 4200 J/kg.K ; năng suất toả nhiệt của than đá là 27.10^6 J/kg. Hãy tính khối lượng than đá cần dùng.

Bài tập 4: Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta đưa vào lò một miếng sắt có khối lượng là 22,4g. Khi miếng sắt trên có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò, người ta lấy ra và đồng thời ngay lập tức thả vào đó một nhiệt lượng kế có khối lượng là 300g có chứa 450g nước ở nhiệt độ 20 độ C thì nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế tăng đến 23 độ C. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/kg.K ; của chất làm nhiệt lương kế là 418 J/kg.K ; của nước là 4,18.10^3 J/kg.K. Hãy xác định nhiệt độ của lò.

Bài tập 5: Có một oto chạy được quãng đường 200km với lực kéo là 800 N và tiêu thụ hết 10 lít xăng. Biết năng suất toả nhiệt của xăng là q = 46.106 J/kg. Tính hiệu suất của động cơ oto.

Bài tập 6: Có 100g chì được truyền nhiệt lượng 270J thì tăng nhiệt độ từ 20 độ C lên 30 độ C. Hãy tính nhiệt dung và nhiệt dung riêng của chì.

Qua đây, Trung Sơn hy vọng đã cung cấp cho bạn những kiến thức toàn diện nhất về nhiệt lượng để giúp bạn nhớ lại và hiểu hơn về nó. Nếu vẫn còn thắc mắc nào về nhiệt lượng hoặc vấn đề nào khác thì bạn đừng ngần ngại mà hãy liên hệ ngay với Trung Sơn để được giải đáp. Vui lòng để lại bình luận bên dưới bài viết nhé.

Công Ty Hóa Chất Trung Sơn tự hào là nơi cung cấp hóa chất, thiết bị phòng thí nghiệm chất lượng và uy tín hàng đầu. Khách hàng đến với Trung Sơn sẽ không phải lo lắng bất cứ điều gì về giá cả, xuất xứ của hàng hóa. Tìm đến Trung Sơn bằng cách liên hệ trực tiếp qua Website hoặc các hotline của các nhân viên để được tư vấn nhiệt tình.

Tham khảo bài viết khác tại Trung Sơn: Khối lượng riêng là gì? Những điều bạn cần biết về Khối lượng riêng

Video liên quan