Khi có dòng điện I1=1A đi qua một dây dẫn trong một khoảng thời gian thì dây đó nóng lên đến nhiệt độ t1=40°C. Khi có dòng điện I2= 2A đi qua thì dây đó nóng lên đến nhiệt độ t2=100°C. Hỏi khi có dòng điện I3=4A đi qua thì nó nóng lên đến nhiệt độ t3 bằng bao nhiêu? Coi nhiệt độ môi trường xung quanh và điện trở dây dẫn là không đổi. Nhiệt lượng toả ra ở môi trường xung quanh tỷ lệ thuận với độ chênh nhiệt độ giữa dây dẫn và môi trường xung quanh.
Suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiGọi nhiệt độ môi trường là t0
Nhiệt lượng tỏa ra môi trường xung quanh tỉ lệ thuận với độ chênh lệch nhiệt độ giữa dây dẫn và môi trường xung quanh theo hệ số tỉ lệ là k
Nhiệt lượng do dây dẫn tỏa ra là: \(Q=I^2Rt\)
Lại có: \(Q=k.(t−t_0)⇒k.(t−t0)=I^2Rt\)
Khi có các dòng điện chạy qua dây dẫn trong cùng thời gian t, ta có:
\(\begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} k.\left( {{t_1} - {t_0}} \right) = {I_1}^2Rt\\ k.\left( {{t_2} - {t_0}} \right) = {I_2}^2Rt\\ k.\left( {{t_3} - {t_0}} \right) = {I_3}^2Rt \end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l} \frac{{{t_2} - {t_0}}}{{{t_1} - {t_0}}} = \frac{{{I_2}^2}}{{{I_1}^2}}(1)\\ \frac{{{t_3} - {t_0}}}{{{t_1} - {t_0}}} = \frac{{{I_3}^2}}{{{I_1}^2}}(2) \end{array} \right. \end{array}\)
Từ (1), ta có:
\( \frac{{100 - {t_0}}}{{40 - {t_0}}} = \frac{{{2^2}}}{{{1^2}}} \Rightarrow 100 - {t_0} = 4.\left( {40 - {t_0}} \right) \Rightarrow 3{t_0} = 60 \Rightarrow {t_0} = {20^0}C\)
Thay vào (2), ta có:
\( \frac{{{t_3} - 20}}{{40 - 20}} = \frac{{{4^2}}}{{{1^2}}} \Rightarrow \frac{{{t_3} - 20}}{{20}} = 16 \Rightarrow {t_3} - 20 = 320 \Rightarrow {t_3} = {340^0}C\)
Chọn C.
Câu hỏi liên quan
-
Trên nhiều dụng cụ trong gia đình thường có ghi 220V và số oát (W). Số oát này có ý nghĩa gì?
-
Điện trở của bếp điện làm bằng nikêlin có chiều dài 3m, tiết diện 0,068 mm2 và điện trở suất \(1,1.10^{ -6} \Omega m\). Được đặt vào hiệu điện thế U = 220V và sử dụng trong thời gian 15 phút. Xác định công suất của bếp?
-
Cho mạch điện:
.png)
R1= 20Ω, U= 12V và công của dòng điện qua đoạn mạch song song trong 10 giây là 144J. Trị số của R2 là:
-
Một bóng đèn có ghi 220V-100W. Nếu mắc đèn vào nguồn điện có HĐT 110V thì công suất của tiêu thụ của đèn là bao nhiêụ
-
Đặt vào hai đầu điện trở R một hiệu điện thế U thì dòng điện qua điện trở là I. Công suất tiêu thụ của điện trở R tính bởi:
-
Trên hai bóng đèn có ghi 220V - 100W và 220V - 40W. Biết dây tóc của hai bóng đèn này đều bằng Vonfram và có tiết diện bằng nhau. Gọi l1 và l2 là chiều dài của dây tóc mỗi bóng đèn, tỉ số giữa chúng là
-
Cho mạch điện như hình vẽ (Hình 3). UAB = 90V; R1 = 40 Ω; R2 = 90Ω; R4 = 20Ω; R3 là một biến trở. Bỏ qua điện trở của ampe kế, dây nối và khoá K.
.png)
Khi mở khóa K và điều chỉnh cho R3 = 30Ω. Tính số chỉ của ampe kế.
-
Cho mạch điện như hình vẽ. Biến trở AB là một dây dẫn đồng chất, chiều dài l = 1,3 m, tiết diện thẳng S = 0,1 mm2, điện trở suất ρ = 10-6 Ω.m. U là hiệu điện thế không đổi. Di chuyển con chạy C ta nhận thấy khi ở các vị trí cách đầu A một đoạn 10 cm hoặc cách đầu B một đoạn 40 cm thì công suất toả nhiệt trên biến trở là như nhau. Gọi công suất tỏa nhiệt trên R0 ứng với 2 vị trí của con chạy C kể trên lần lượt là P1 và P2. Tìm tỷ số P1/P2.
.png)
-
Một bàn là điện có công suất định mức 1100W và cường độ dòng điện định mức 5A. điện trở suất là 1,1.10-6Wm và tiết diện của dây là 0,5mm2, chiều dài của dây là :
-
Khi mắc một bóng đèn có hiệu điện thế 220V thì dòng điện chạy qua nó có cường độ 455mA. Tính điện trở và công suất của bóng điện khi đó.
-
Một bếp điện khi hoạt động bình thường có điện trở R = 80\(\Omega\)và cường độ dòng điện qua bếp khi đó là I = 2,5 A. Dùng bếp điện trên để đun sôi 1,5l nước có nhiệt độ ban đầu 25oC thì thời gian đun nước là 20 phút. Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích. Tính hiệu suất của bếp. Cho biết nhiệt dung riêng của nước là c = 4200J/kg.K
-
Cho mạch điện như hình vẽ, hiệu điện thế đặt vào mạch U = 6 V không đổi. R1 = 2 Ω; R2 = 3 Ω; Rx = 12 Ω. Đèn Đ ghi 3V -3 W coi điện trở của đèn không đổi. Điện trở của ampekế và dây nối không đáng kể.
.png)
Khi khóa K đóng công suất tiêu thụ ở R2 là 0,75W. Xác định số chỉ của ampe kế khi đó.
-
Hai điện trở R1 = R2 = 100 Ω. Người ta mắc hai điện trở đó lần lượt bằng hai cách: song song và nối tiếp, rồi nối vào mạch điện có hiệu điện thế 100V. Xác định nhiệt lượng tỏa ra trên mỗi điện trở trong hai trường hợp trong thời gian 30 phút . Có nhận xét gì về kết quả tìm được.
-
Cho sơ đồ như hình vẽ. R = 4 Ω; R1 là đèn 6V – 3W; R2 là biến trở; UMN không đổi bằng 10V. Xác định R2 để công suất tiêu thụ của mạch song song cực đại.
.png)
-
Một quạt điện hoạt động ở hiệu điện thế 220V, sản ra công cơ học Pc = 321W. Biết điện trở trong của động cơ là r = 4 Ω. Tính hiệu suất của động cơ.
-
Trong công thức P = I2.R Nếu tăng gấp đôi điện trở R và giảm cường độ dòng điện 4 lần thì công suất:
-
Điện trở của bếp điện làm bằng nikelin R = 48,5 Ω. Bếp được sử dụng ở hiệu điện thế U = 220V. Công suất tiêu thụ của bếp điện gần đúng nhất là bao nhiêu?
-
Phát biểu nào sau đây là đúng?
-
Một đèn dây tóc có ghi (12V - 6W) công suất của dòng điện qua dây tóc khi đèn sáng bình thường là:
-
Có hai bóng đèn có ghi 110V - 60W và một quạt điện loại 220V - 100W, mắc 2 đèn nối tiếp, cả cụm song song với quạt. Nếu mỗi ngày đèn được thắp 6h và quạt sử dụng 5h thì trong 1 tháng (30 ngày), gia đình này tiệu thụ bao nhiêu điện năng? Tính tiền điện phải trả nếu mỗi số công tơ là 700đ.
