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.
Hãy 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
-
Cho mạch điện như hình vẽ. Nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 8V, Đ là bóng đèn (3V - 3W) có điện trở R1, các điện trở r = 2Ω, R2 = 3Ω, MN là một biến trở có điện trở toàn phần bằng 3Ω, ampe kế, khóa K và các dây nối có điện trở không đáng kể, coi điện trở của bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ.
.png)
Mở khóa K. Điều chỉnh vị trí của con chạy C sao cho RCN = 1Ω. Tìm số chỉ của Ampe kế khi đó.
-
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?
-
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:
-
Người ta đun sôi 5 lít nước từ 20oC trong một ấm điện bằng nhôm có khối lượng 250g mất 40 phút. Tính hiệu suất của ấm, biết trên ấm có ghi 220V - 1000W, hiệu điện thế của nguồn là 220V. Cho nhiệt dung riêng của nước và nhôm lần lượt là 4200J/kg.K và 880J/kg.K.
-
Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = 12V; r = 6Ω. Đèn Đ ghi 9V – 9W. Cho rằng điện trở của đèn không thay đổi theo nhiệt độ. Nhận xét về độ sáng của đèn nào sau đây đúng?
-
Một biến trở có giá trị điện trở toàn phần R = 120 Ω. Nối tiếp với một điện trở R1. Nhờ biến trở có thể làm thay đổi cường độ dòng điện trong mạch từ 0,9A đến 4,5 A.
.png)
Tính công suất toả nhiệt lớn nhất trên biến trở. Biết rằng mạch điện được mắc vào mạch điện có hiệu điện thế U không đổi
-
Một đèn dây tóc có ghi (12V - 6W) cường độ dòng điện qua dây tóc khi đèn sáng bình thường là:
-
Mắc một bóng đèn dây tóc có ghi 220V - 100W vào ổ lấy điện có hiệu điện thế 110V. Cho rằng điện trở của dây tóc bóng đèn không phụ thuộc vào nhiệt độ. Cường độ dòng điện qua bóng đèn là:
-
Một bếp điện hoạt động ở hiệu điện thế 220V. Tính nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn của bếp trong thời gian 25 phút theo đơn vị calo. Biết điện trở của nó là 50Ω.
-
Năng lượng của dòng điện gọi là:
-
Điều nào sau đây là đúng khi nói về công suất của dòng điện?
-
Có hai điện trở R1 và R2 = 2R1 được mắc song song vào một hiệu điện thế không đổi. Công suất điện P1, P2 tương ứng trên hai điện trở này có mối quan hệ nào dưới đây?
-
rên bóng đèn dây tóc Đ1 có ghi 220V – 100W. Trên bóng đèn dây tóc Đ2 có ghi 220V – 75W. Mắc hai bóng đèn nối tiếp với nhau rồi mắc đoạn mạch này vào hiệu điện thế 220V. Tính công suất điện của đoạn mạch nối tiếp này, cho rằng điện trở của mỗi đèn khi đó bằng 50% điện trở của đèn đó khi sáng bình thường.
-
Cho sơ đồ mạch điện như hình 4: đặt vào hai đầu đoạn mạch A, B hiệu điện thế không đổi UAB = 24 V, biến trở PQ có điện trở toàn phần R0 = 25 Ω, các điện trở có giá trị R1 = 24 Ω, R2 = 7 Ω. Bỏ qua điện trở của dây nối và khoá K. Cố định vị trí con chạy C ở câu a rồi đóng khoá K. Xác định số chỉ của ampe kế A.
.png)
-
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 mở: RAC = 2. Tính công suất tiêu thụ của đèn.
-
Cho các dụng cụ sau: một nguồn điện có hiệu điện thế không đổi U = 12 V hai bóng đèn Đ1 (6 V - 0,4 A); Đ2 (6V - 0,1A) và một biến trở Rb. Tính công suất tiêu thụ của biến trở ứng với mỗi sơ đồ.
-
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 bóng đèn, một cái có công suất 75W, cái kia có công suất 40W, họat động bình thường dưới hiệu điện thế 120V. Khi so sánh điện trở dây tóc của hai bóng đèn thì
-
Cho mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế U = 18V; R0 = 0,4 Ω; Đ1, Đ2 là hai bóng đèn giống nhau trên mỗi bóng ghi 12V - 6W. Rx là một biến trở. Vôn kế có điện trở vô cùng lớn. RA ≈ 0, Rdây ≈ 0. Nếu Ampe kế chỉ 1A thì vôn kế chỉ bao nhiêu? Khi đó, để các đèn sáng bình thường thì phải để biến trở Rx có giá trị nào?
