Vật lí 9 Bài 16: Định luật Jun – Lenxo

thptnguyendinhchieu Tháng Sáu 22, 2024

0 3 minutes read

Vật lí 9 Bài 16 giúp các em học sinh lớp 9 nắm vững kiến thức về định luật, công thức của định định luật Jun Lenxo và phương trình cân bằng nhiệt. Đồng thời giải nhanh được các bài tập Vật lí 9 chương I trang 45.

Việc giải bài tập Vật lí 9 bài 16 trước khi đến lớp các em nhanh chóng nắm vững kiến thức hôm sau ở trên lớp sẽ học gì, hiểu sơ qua về nội dung học. Đồng thời giúp thầy cô tham khảo, nhanh chóng soạn giáo án cho học sinh của mình. Vậy sau đây là nội dung chi tiết tài liệu, mời các bạn cùng tham khảo tại đây.

Bạn đang xem: Vật lí 9 Bài 16: Định luật Jun – Lenxo

Table of Contents

Lý thuyết Định luật Jun – Lenxo

I. Định luật

Nhiệt lượng tỏa ra trên dây dẫn khi có dòng điện chạy qua tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, tỉ lệ thuận với điện trở và thời gian dòng điện chạy qua

II. Công thức

$Q = {I^2}Rt$

Trong đó:

+ Q: nhiệt lượng tỏa ra (J)

+ I: cường độ dòng điện (A)

+ R: điện trở $(Omega )$

+ t: thời gian (s)

III. Chú ý

– Nếu nhiệt lượng Q tính bằng đơn vị calo (cal) thì ta có công thức: $Q{rm{ }} = 0,24{I^2}Rt$

– Ngoài ra Q còn được tính bởi công thức: $Q = UIt$ hoặc $Q = frac{{{U^2}}}{R}t$

– Công thức tính nhiệt lượng: $Q = mcDelta t$

Trong đó:

+ m khối lượng (kg)

+ c nhiệt dung riêng (Jkg.K)

+ $Delta t$ độ chênh lệch nhiệt độ (⁰C hoặc ⁰K)

IV. Phương trình cân bằng nhiệt

Phương trình cân bằng nhiệt:

${Q_{toa}} = {Q_{thu}}$

$left{ begin{array}{l}{Q_{thu}} = {m_1}{c_1}left( {{t_2} - {t_1}} right)\{Q_{toa}} = {m_2}{c_2}left( {{t_1}' - {t_2}} right)end{array} right.$

Trong đó:

+ ${m_1},{c_1},{t_1}$ lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của vật thu nhiệt

+ ${m_2},{c_2},{t_1}'$ lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của vật tỏa nhiệt

+ ${t_2}$ : nhiệt độ sau cùng của vật

Giải bài tập Vật lí 9 trang 45

Câu C1

Hãy tính điện năng A của dòng điện chạy qua dây điện trở trong thời gian trên.

Gợi ý đáp án

+ Điện năng A = I²Rt = (2,4)².5.300 = 8640 J.

Câu C2

Hãy tính nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được trong thời gian đó.

Gợi ý đáp án

+ Nhiệt lượng Q mà nước và bình nhôm nhận được: Q = Q₁ + Q₂; trong đó

Nhiệt lượng nước nhận được Q₁ = c₁m₁ ∆t^o = 4200.0,2.9,5 = 7980 J.

Nhiệt lượng bình nhôm nhận được Q₂ = c₂m₂ ∆t^o = 880.0,078.9,5 = 652 J.

Vậy Q = 7980 + 652 = 8632 J.

Câu C3

Hãy so sánh A với Q và nêu nhận xét, lưu ý rằng có một phần nhỏ nhiệt lượng truyền ra môi trường xung quanh.

Gợi ý đáp án

+ So sánh: Ta thấy A lớn hơn Q một chút. Điện năng tiêu thụ đã có một ít biến thành nhiệt lượng được truyền ra môi trường xung quanh.

Câu C4

Hãy giải thích điều nêu ra trong phần mở đầu của bài: Tại sao với cùng một dòng điện chạy qua thì dây tóc bóng đèn nóng lên tới nhiệt độ cao, còn dây nối với bóng đèn hầu như không nóng lên?

Gợi ý đáp án

Dòng điện chạy qua dây tóc bóng đèn và dây nối đều có cùng cường độ vì chúng được mắc nối tếp nhau. Theo định luật Jun – Len-xơ, nhiệt lượng tỏa ra ở dây tóc và dây nối tỉ lệ với điện trở của từng đoạn dây. Dây tóc có điện trở lớn nên nhiệt lượng tỏa ra nhiều, do đó dây tóc nóng lên tới nhiệt độ cao và phát sáng. Còn dây nối có điện trở nhỏ nên nhiệt lượng tỏa ra ít và truyền phần lớn cho môi trường xung quanh, do đó dây nối hầu như không nóng lên và có nhiệt độ gần như nhiệt độ của môi trường.

Câu C5

Một ấm điện có ghi 220V – 1 000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu là 20^oC. Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, tính thời gian đun sôi nước. Biết nhiệt dung riêng của nước 4 200 J/kg.K.

Gợi ý đáp án

Ấm điện được dùng hiệu điện thế đúng bằng hiệu điện thế định mức nên công suất P của nó cũng chính bằng công suất định mức (1000W).

Bỏ qua nhiệt lượng làm nóng vỏ ấm và nhiệt lượng tỏa vào môi trường, nên nhiệt lượng Q để đun sôi nước sẽ chính bằng lượng điện năng A mà ấm đã tiêu thụ.

Ta có:

+ A=Pt

+ $Q=mc Delta t$