1. Bài tập trong SBT
16-17.4. Một đoạn mạch gồm hai dây dẫn mắc nối tiếp, một dây bằng nikêlin dài 1m có tiết diện 1mm$^{2}$ và dây kia bằng sắt dài 2m có tiết diện 0,5mm$^{2}$ Khi cho dòng điện chạy qua đoạn mạch này trong cùng nột thời gian thì dây nào tỏa ra nhiều nhiệt lượng hơn.? Vì sao? Biết điện trở suất của Nikêlin là 0,40.10$^{-6}$Ωm và điện trở suất của sắt là 12,0.10$^{-8}$Ωm.
16-17.5. Một dây dẫn có điện trở 176Ω được mắc vào hiệu điện thế 220V. Tính nhiệt lượng do dây tỏa ra trong 30 phút theo đơn vị jun và đơn vị calo.
16-17.6. Một bếp điện được sử dụng với hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua bếp có cường độ 3A. Dùng bếp này thì đun sôi được 2 lít nước từ nhiệt độ ban đầu 20°C trong thời gian 20 phút. Tính hiệu suất của bếp điện, biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/Kg.K
Bài Làm:
16-17.4. Tóm tắt:
Dây 1: S1 = 1mm$^{2}$ = 1.10$^{-6}$m$^{2}$; l1 = 1m; ρ1 = 0,40.10$^{-6}$Ω.m
Dây 2: S2 = 0,5mm$^{2}$ = 0,5.10$^{-6}$m$^{2}$; l2 = 2m; ρ2 = 12.10$^{-8}$Ω.m
Hai dây nối tiếp; So sánh Q1 và Q2?
Lời giải:
Điện trở của dây nikelin là:
$R_{1}=\rho _{1}.\frac{l_{1}}{S_{1}}=0,4.10^{-6}.\frac{1}{1.10^{-6}}=0,4Ω$
Điện trở của dây sắt là:
và R2 > R1 nên ta có Q2 > Q1. Vậy dây sắt tỏa ra nhiều nhiệt lượng hơn.
16-17.5. Nhiệt lượng do dây tỏa trong 30 phút là:
Q =(U$^{2}$ t) / R =(220$^{2}$.30.60) / 176 = 495000J = 118800cal.
16-17.6. Tóm tắt:
U = 220V; I = 3A; V = 2 lít nước ↔ m = 2kg;
T0 = 20°C; t = 20 phút = 1200s; c = 4200J/kg.K, nước sôi T = 100°C;
Hiệu suất H = ?
Lời giải:
Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 20 phút là:
Qtp = U.I.t = 220.3.20.60 = 792000J
Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước này là:
Qi = m.c.(T - T0) = 2.4200.(100 – 20) = 672000J.
Hiệu suất của bếp là:
H = Qi / Qtp = 672000 / 792000.100 = 84,8%.