Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở được tính bằng công thức sau
Q = I2Rt
Cùng Top lời giải tìm hiểu thêm các công thức và bài tập liên quan nhé:
Công thức điện trở
Công thức định luật Ôm cho đoạn mạch:
Trong đó
- R: điện trở tương đương của toàn mạch [Ω]
-I: cường độ dòng điện qua đoạn mạch [A]
-U: điện áp giữa hai đầu đoạn mạch [V]
Trường hợp mạch có nhiều điện trở R1, R2 … thì điện áp [hiệu điện thế] giữa hai đầu mỗi điện trở là U1, U2 …cường độ dòng điện tương ứng qua các điện trở là I1, I2 …
Đoạn mạch có các điện trở mắc nối tiếp
-I=I1=I2=…
-R=R1 + R2 +….
-U=U1 + U2 + …
Đoạn mạch có các điện trở mắc song song
-I=I1 + I2 + …
-U=U1=U2=…
Nếu có 2 điện trở mắc song song
Nếu có 3 điện trở mắc song song
Công thức tính điện trở suất
Điện trở suất của một dây dẫn [thường được ký hiệu là ρ] là điện trở của một dây dẫn dài 1m có tiết diện 1m2, nó đặc trưng cho vật liệu dây dẫn đó, hay một cách tổng quát, nó được tính bằng công thức:
Bài tập ví dụ:
Các dạng bài tập về công thức tính nhiệt lượng
Bài 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun 5kg nước từ 15 độ C đến 100 độ C trong một cái thùng bằng sắt có khối lượng 1,5kg. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K; của sắt là 460 J/kg.K.
Lời giải:
Q=[m1c1 + m2c2] [t2 – t1] = 1843560J
Bài 2: Một bình nhôm khối lượng 0,5kg chứa 4kg nước ở nhiệt độ 20 độ C. Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2kg đã được nung nóng tới 500 độ C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/kg.K; của nước là 4,18 J/kg.K; của sắt là 0,46 J/kg.K.
Lời giải:
Phương trình cân bằng nhiệt:
[mbcb + mncn][t – t1]= [mscs + mncn][t2 – t] => t = 22,6 độ C
Bài 3: Một nhiệt lượng kế bằng đồng thau khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ 8,4 độ C. Người ta thả một miếng kim loại khối lượng 192g đã nung nóng tới 100 độ C vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại, biết nhiệt độ khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt là 21,5 độ C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/kg.K; của đồng thau là 0,128.103 J/kg.K.
Lời giải:
Phương trình cân bằng nhiệt:
[mđcđ + mncn][t – t1]= [mklckl + mncn][t2 – t] => ckl = 777 J/kg.K.
Bài 4: Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80Ω và cường độ dòng điện chạy qua bếp khi đó là I = 2,5A.
a] Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1 giây.
b] Dùng bếp điện để đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu là 25 độ C thì sẽ mất 20 phút để đun sôi nước. Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích, hãy tính hiệu suất của bếp. Nhiệt dung riêng của nước là C = 4 200J/kg.K.
c] Thời gian sử dụng bếp điện mỗi ngày là 3 giờ. Tính tiền điện phải trả trong 30 ngày cho việc sử dụng bếp điện, nếu giá 1kW.h là 700 đồng.
Lời giải:
a] Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1 giây:
Q = I2.R.t = 2,52.80.1 = 500J
b] Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 20 phút
Qtp = Q.20.60 = 600000J
Nhiệt lượng cần để đun sôi lượng nước:
Qi = m.c.∆t = m.c.[t2 – t1] = 4200.1,5.[100 – 25] = 472500J
Hiệu suất của bếp:
H = Qi/Qtp = 472500/600000 = 78,75 %.
c] Lượng điện năng mà bếp tiêu thụ trong 30 ngày, tính theo đơn vị kW.h là:
A = P.t = 500.30.3 = 45000 W.h = 45 kW.h
Vậy số tiền điện phải trả là:
T = 45.700 = 315000 đồng
Công suất là khái niệm đặc trưng trong Vật lý, nó sẽ được học và liên quan đến các chuyên đề như: Dòng điện xoay chiều, Động cơ hơi nước …. Các em cần nắm chắc các công thức tính công suất trong nhiều trường hợp khác nhau để có thể vận dụng linh hoạt trong việc làm các bài tập liên quan
Khái niệm về Công suất
Công suất là đại lượng vật lí đặc trưng cho tốc độ thực hiện công [tốc độ tiêu hao năng lượng của một vật [người, máy móc ….] Biểu thức tính công suất: P = A/t
Trong đó:
- P: công suất [W]
- A: Công cơ học[J]
- T: Thời gian thực hiện công [s]
Đơn vị tính của công suất là W [theo tên gọi của nhà Vật lý học Jamse Walt – người cải tiến thành công động cơ hơi nước, nâng cao hiệu suất công việc của nó lên gấp nhiều lần]
| Chú ý: Chúng ta không thể chỉ dùng độ lớn của công hay chỉ dùng thời gian thực hiện công để so sánh và kết luận thực hiện công nhanh hay chậm. Để biết máy nào chạy khỏe hơn, hay thực hiện công nhanh hơn, chúng ta phai so sánh công suất [công thực hiện được trong một khoảng thời gian cố định] |
Các dạng công suất
Công suất cơ
Nếu một động cơ có hệ số công suất , điện trở R thì công suất cơ học [công suất có ích] của động cơ tính bởi:
Công suất điện
Công suất điện tức thời
a. Khái niệm: Công suất điện thức thời là tích của điện áp và dòng điện tức thời
b. Công suất tức thời của đoạn mạch xoay chiều
| Xét mạch điện xoay chiều có cường độ i đi quaVới dòng điện không đổi thì: P = UI = U2/R =I2RCường độ dòng điện tức thời: i = I√2cos[ωt] Đơn vị: AĐiện áp tức thời : u = U√2cos[ωt + φ] Đơn vị: VCông suất tức thời tại thời điểm t: P[t] = ui = I.√2cos[ωt].U√2cos[ωt + φ] = UIcosφ + UIcos[2ωt + φ]P[t] biến thiên điều hòa với tần số 2fPmax = UI[cosφ+1 |
c. Ví dụ
Một động cơ điện xoay chiều hoạt động liên tục trong một ngày đêm tiêu thụ lượng điện năng là 12kWh . Biết hệ số công suất của động cơ là 0,83. Động cơ tiêu thụ điện năng với công suất tức thời cực đại bằng:
A. 0,71 kW
B. 1,0 kW
C. 1,1 kW
D. 0,60 kW
| Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức: Pmax = UI[cosφ+1] 0 => Pmax = 1,1 kW . Đáp án C |
Công suất của dụng cụ tỏa nhiệt
🔭 GIA SƯ LÝ
Công suất của máy thu điện
Tổng hợp các công thức tính Công suất
Bạn là người sử dụng các thiết bị điện trong gia đình như : Điều hòa, tủ lạnh, máy giặt, quạt điện …Chắc chẵn bạn đã nghe thấy đâu đó với những câu là thiết bị này có công suất tiêu thụ điện năng là bao nhiêu w ?
Khi các bạn mua một thiết bị điện nào đó và trên máy sẽ thường có những tem hay nhãn mác như hình bên trên và có ghi công suất tiêu thụ của đồ dùng đó bên trên và đó chính là công suất tiêu thụ điện năng của sản phẩm đó.
Bài tập về công suất
Câu 1: Vật có khối lượng 100g trượt không vận tốc đầu từ đỉnh mặt phẳng nghiêng dài 5m nghiêng góc 300 so với mặt nằm ngang. Hệ số ma sát 0,1. Cho g = 10m/s2. Công lực ma sát trong quá trình chuyển động từ vị trí đỉnh mặt phẳng nghiêng xuống chân mặt phẳng nghiêng là:
A. 0,5 J B. -0,43 J C. 0,37 J D. -0,25 J
Đáp án: B
Câu 2: Vật khối lượng m = 2 kg rơi tự do ở độ cao h = 10m. Loại bỏ đi phần sức cản không khí. Cho g = 9,8m/s2. Sau thời gian 1,2s trọng lực đã thực hiện một công là:
A. 180 J B. 138,3 J C. 205,4 J D. 150 J
Đáp án: B
Câu 3: Vật có khối lượng đó là m = 2 kg rơi tự từ độ cao h = 10m tính từ mặt đất. Loại bỏ đi phần sức cản không khí. Cho g = 9,8m/s2. Các em hãy tính công suất tức thời của trọng lực P tại thời điểm 1,2s.
A. 250 W. B. 130,25 W. C. 230,5 W. D. 160,5 W.
Đáp án: C
Câu 4: Một lực không đổi liên tục kéo vật chuyển động với vận tốc theo hướng của . Công suất của lực là gì?
A. Fv2 B. Fvt C. Fv D. Ft
Đáp án: C
Câu 5: Một ô tô chạy trên đường có vận tốc đạt 36km/h. Công suất động cơ của ô tô này là 30kW. Công của lực phát động khi ô tô chạy quãng đường d = 2 km là:
A. 16.106J. B. 6.105J. C. 6.106J. D. 12.106J.
Đáp án: C
Câu 6: Nhà máy thủy điện xây dựng vị trí cao đó là các thác nước nhằm lợi dụng năng lượng nước chảy xuống. Tua bin máy phát điện phát công suất 25 MW. Tính độ cao của thác nước, biết mỗi phút nước chảy vào tuabin máy phát điện là 1800 m3 và hiệu suất tuabin là 0,8. Cho dnước= 1000 kg/m3.
A. 204m B. 200m C. 1040m D. 104m
Đáp án: D
Câu 7: Chiếc cần cẩu khi cẩu kiện hàng có khối lượng 5T nâng thẳng đứng lên cao nhanh dần đều đạt độ cao 10m trong thời gian 5s. Công của lực nâng trong giây thứ 5 là các giá trị nào bên dưới. Hãy chọn đáp án đúng:
A. 1,944.104J. B. 1,944.105J. C. 1,944.103J. D. 1,944.102J.
Đáp án: B
Câu 8: Một động cơ điện có công suất 15 kW cấp cho cần cẩu nâng khối lượng một vật 1000 kg lên độ cao 30 m. Lấy g = 10 m/s2. Hãy tính thời gian tối thiểu để cần cẩu thực hiện thành công công việc?
A. 10 s. B. 20 s. C. 40 s. D. Kết quả khác.
Đáp án: B
Câu 9: Chiếc ô tô di chuyển với vận tốc đạt 72km/h. Công suất động cơ đó là 60kW. Lực phát động của động cơ là:
A. 2800N. B. 1550N. C. 3000N. D. 2500N.
Đáp án: C
Câu 10: Cho vật có trọng lượng P = 10N đặt trên mặt bàn nằm ngang. Tác dụng lên vật có lực F = 15N theo phương ngang lần 1 lên mặt nhẵn, lần 2 lên mặt nhám với cùng độ dời 0,5m. Cho thông tin đó là công toàn phần trong lần thứ hai giảm còn 2/3 so với lần thứ nhất [Không tính ma sát]. Cho g = 9,8m/s2, lực ma sát và hệ số ma sát trượt giữa vật và mặt ngang sẽ là:
A. 5N; 0,5. B. 10N; 0,2. C. 12N; 0,4. D. 20N; 0,3.
Đáp án: B