Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra Nhiệt lượng tỏa ra

Tải về Bình luận

Nhiệt lượng là gì? Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra như thế nào? Đây là câu hỏi được rất nhiều bạn học sinh quan tâm. Chính vì vậy hãy cùng Download.vn theo dõi bài viết dưới đây để nắm được toàn bộ các kiến thức về công thức tính nhiệt lượng tỏa ra nhé.

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trong bài viết dưới đây giúp các bạn học sinh nhanh chóng biết cách tính toán lượng nhiệt tỏa ra. Đồng thời biết cách giải được các bài tập Vật lí. Bên cạnh đó các bạn xem thêm một số tài liệu như: Công thức Vật lí 12, Công thức Vật lí 12 chương 1.

1. Nhiệt lượng là gì?

Nhiệt lượng có thể hiểu là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay bị hao hụt, mất đi trong quá trình truyền nhiệt.

Nhiệt lượng của một vật thu vào để có thể làm nóng lên phụ thuộc vào ba yếu tố:

Khối lượng của vật: khi khối lượng của vật càng lớn đồng nghĩa với việc nhiệt lượng của vật thu vào cũng càng lớn.
Độ tăng nhiệt độ: khi độ tăng nhiệt của vật càng lớn thì nhiệt lượng mà vật hấp thụ cũng sẽ càng lớn.
Chất cấu tạo nên vật: tùy thuộc vào mỗi chất lại có một nhiệt dung riêng khác nhau do đó, nhiệt lượng của chúng cũng khác nhau.

2. Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra

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

3. Bài tập tính nhiệt lượng tỏa ra

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:

A = P.t = 880.10^-3.120= 105.6 (kWh)

=> 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 = Q_thu= m.c.Δt^o = 2.1..4200.10 = 84000 (J)

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

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

Bài tập 3:

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

Q_tp = 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