Định luật Jun Lenxơ là gì? Công thức tính và ứng dụng thực tế

Định luật Jun Lenxơ là gì?

Dưới đây là những nội dung liên quan đến định luật  Jun Lenxơ, cùng Ame Group tìm hiểu nhé!

#1: Định luật Jun lenxơ

Nội dung: Nhiệt lượng tỏa ra ở dây dẫn khi có dòng điện chạy qua sẽ tỉ lệ thuận với bình phương cường độ dòng điện, với điện trở của dây dẫn và thời gian dòng điện chạy qua.

Hệ thức của định luật:

Q=I².R.t

Trong đó:

• Q: Nhiệt lượng tỏa ra từ vật dẫn (I)
• R: Điện trở của vật dẫn (Ω)
• I: Cường độ dòng điện chạy qua vật dẫn (A)
• t: Thời gian dòng điện chạy qua vật dẫn (s)

Thí nghiệm kiểm tra:

Ta có khối lượng nước m₁= 200g được đựng trong bình bằng nhôm có khối lượng m₂ = 78g và được đun nóng bằng một dây điện trở. Khi đó ta điều chỉnh biến trở để ampe kế chỉ I = 2,4 A và kết hợp với số chỉ của vôn kế biết được điện trở của dây là R = 5Ω. Sau một thời gian t= 300s, nhiệt kế cho biết nhiệt độ tăng Δt = 9,5 độ C. Biết nhiệt dung riêng của nước là c₁ = 4200 J/kg.K và của nhôm là c₂ = 880  J/kg.K.

Thí nghiệm kiểm tra

#2: Chú ý

Trong nội dung định luật Jun lenxơ, chúng ta cần chú ý những điều sau đây:

Nếu như Q (nhiệt lượng) được tính bằng đơn vị cal (calo) thì ta có công thức:

Q = 0,24.I².R.t

Bên cạnh đó nhiệt lượng Q còn được tính bằng công thức

Q = U.I.t hoặc Q= (U²/R).t

Công thức tính nhiệt lượng

Q =m.c.Δ.t

Trong đó:

• m: Khối lượng (Kg)
• c: Nhiệt dung riêng ( Jkg.K)
• Δt là độ chênh lệch nhiệt độ (⁰C hoặc ⁰K)

Hiện tượng điện năng biến đổi thành nhiệt năng

Trong định luật Jun Lenxơ chúng ta không thể bỏ qua phần nội dung điện năng biến đổi thành nhiệt năng, nó xác định như sau:

Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

Các thiết bị hay dụng cụ biến đổi một phần điện năng thành nhiệt năng và một phần thành năng lượng ánh sáng như: bóng đèn, dây tóc, đèn huỳnh quang.

Thiết bị vận hành dựa trên nguyên lý biến đổi điện năng thành nhiệt năng và một phần thành cơ năng như: quạt điện, máy bơm nước.

Một phần điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

Các thiết bị điện có thể biến đổi hoàn toàn điện năng thành nhiệt năng như nồi cơm, ấm nước điện, bàn là,…

Toàn bộ điện năng được biến đổi thành nhiệt năng

Phương trình cân bằng nhiệt

Ta có phương trình cân bằng nhiệt như sau:

Qtoa = Q thu

Qtoa = m₁c₁(t₂-t₂)

Q thu = m₂c₂(t₁’-t₂)

Trong đó:

• m₁, c₁, t₁ lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của vật thu nhiệt
• m₂, c₂, t₁’ lần lượt là khối lượng, nhiệt dung riêng và nhiệt độ ban đầu của vật tỏa nhiệt
• t₂: Nhiệt độ sau cùng của vật

Ứng dụng của định luật Jun lenxơ

Định luật Jun lenxơ được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực cuộc sống như:

• Đèn dây tóc sáng khi sợi đốt được đun nóng bằng nhiệt, dưới tác dụng của bức xạ nhiệt và ánh sáng.
• Cầu chì có tác dụng như một chiếc khóa an toàn, nếu như dòng điện đủ cường độ làm tan chảy dây chì nó sẽ làm ngắt các mạch quá tải, từ đó hạn chế các rủi ro do hỏa hoạn, cháy nổ.
• Thuốc lá điện tử cũng là một những ứng dụng của định luật Jun lenxơ: Nó sẽ làm bốc hơi propylen glycol và glyxerin thực vật từ nhiệt.
• Một số thiết bị vận hành dựa trên nguyên lý của nhiệt Jun-len-xơ như: Bàn là, bếp ủi, máy sấy tóc, lò sưởi điện, mỏ hàn,…

Ứng dụng của định luật Jun lenxơ

Như vậy qua bài viết chúng tôi đã chia sẻ đến bạn những kiến thức bổ ích về định luật Jun Lenxơ. Mong rằng chúng sẽ giúp ích cho bạn khi tìm hiểu về các vấn đề tương tự. Mọi thắc mắc hay đóng góp ý kiến vui lòng liên hệ với AME Group để được hỗ trợ.