Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn hay nhất | Cách tính nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn hay nhất - Vật Lí lớp 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.

$Q=I^2.R.t$ 

Trong đó:

Q: Nhiệt lượng tỏa ra (J)

I: Cường độ dòng điện (A)

R: Điện trở ($\Omega$ )

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. Ví dụ

Ví dụ 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: $t=4.30=120\left(h\right)$

=> Điện năng mà lò sưởi tiêu thụ là: $A=\text{P}.t={880.10}^{-3}.120=\mathrm{105,6}\left(kWh\right)$

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

Ví dụ 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 4200 $J\text{}/\text{}\left(kg.K\right)$.

Lời giải:

Nhiệt lượng mà nước thu vào là

$Q=Q_{thu}=m.c.\Delta t^o=\mathrm{2.1.4200.10}=84000\left(J\right)$

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

$Q=I^2.R.t=\frac{U^2}{R}.t=U.I.t$ => $\left\{\begin{array}{l}R=\frac{U^2}{Q}.t=\frac{{220}^2}{84000}.42=\mathrm{24,2}\left(\Omega \right)\\ I=\frac{Q}{U.t}=\frac{84000}{220.42}=\frac{110}{11}\left(A\right)\end{array}\right.$