Bài tập vận dụng định luật jun - len-xơ chi tiết nhất

Bài tập vận dụng định luật Jun - len-xơ là một trong những bài củng cố lại kiến thức về định luật Jun len xơ. Cunghocvui xin được gửi tới các bạn bài tham khảo các dạng bài tập tự luận và trắc nghiệm lý 9 bài tập vận dụng định luật Jun lenxơ đầy đủ và chi tiết nhất. Hy vọng với bài viết này, các bạn sẽ nắm chắc và hiểu sâu hơn về bài tập vận dụng định luật jun len xơ!

A. Một số dạng bài và phương pháp giải để áp dụng vào bài tập vận dụng định luật Jun - len-xơ

1. Dạng 1: Tính nhiệt lượng tỏa ra và công suất tỏa nhiệt trên một dây dẫn

a, Cách làm: Vận dụng một số công thức là:

Công thức 1: \(Q=U.I.t=I^2R.t\) = \(\dfrac{U^2}{R}\)

Trong công thức, ta có những thành phần sau:

+ Q là ký hiệu của lượng nhiệt tỏa ra trên một dây dẫn, có đơn vị là (J)

+ U là kí hiệu của hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn, có đơn vị là (V)

+ t là kí hiệu cho khoảng thời gian mà dây dẫn có dòng điện chạy qua, có đơn vị là (s)

+ I là kí hiệu của cường độ dòng điện đi qua dây dẫn, có đơn vị là (A)

Công thức 2: \(P=\dfrac{Q}{t}\)

b, Một số bài tập vận dụng định luật Jun len xơ

Bài 1: \(1,1.10^{-6}\Omega .m\) là điện suất trở của một dây điện trở một bếp có thành phần cấu tạo làm từ nicrom. Biết rằng chiều dài của dây điện trở này là 3m và tiết diện của dây điện trở là \(0,05mm^2\). Hỏi:

a, Điện trở chạy trong dây dẫn có độ lớn là bao nhiêu?

b, Biết một hiệu điện thế có độ lớn là 220V được bếp sử dụng, hãy tính công suất và nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong một khoảng thời gian là 30 phút?

Cách giải bài tập bài 1:

a, Điện trở chạy trong dây dẫn có độ lớn là:

\(R=p\dfrac{l}{S}\) = \(1,1.10^{-6}\dfrac{3}{0,05.10^{-6}}\) = \(66\Omega \)

b, Vì điện trở chạy trong bếp là \(66\Omega \) nên ta có:

\(I=\dfrac{U}{R}\) = \(\dfrac{220}{66}\) = \(3,33A\)

Vậy công suất mà bếp có được là: \(P= U.I\) = \(220.3,33\) = \(732,6W\)

Trong khoảng thời gian là 30 phút thì nhiệt lượng mà bếp tỏa ra là:

\(Q=A=P.t\) = \(732,6.30.60\) = \(1318680 \) (J)

Bài 2: Dùng một loại bếp chạy bằng điện có các thông số là 220V - 1000W để làm cho một lượng 2 lít nước từ \(25^0C\) đến trạng thái sôi là \(100^0C\). Biết rằng, trong cả quá trình đun thì hiệu suất là 85%. Hỏi:

a, Nếu cho nước có nhiệt dung riêng là 4200J/kgK thì để đun sôi nước, cần một khoảng thời gian là bao lâu?

b, Nếu tần suất đun mỗi ngày là giống nhau thì trong một tháng (30 ngày) để đun một lượng là 4 lít nước thì tiêu tốn bao nhiêu chi phí tiền điện? (Biết rằng điện có giá 700 đồng/ kWh)

Cách giải bài tập bài 2:

a, Để đun sôi một lượng 2 lít nước thì cần một lượng nhiệt lượng là:

\(Q_{1} = m.c.(t_{2}-t_{1})\) = \(2. 4200.(100 - 25)\) = \(630000J\)

Bếp tỏa ra một lượng nhiệt lượng là:

\(Q_{2}=\dfrac{100}{85}Q_{1}\) = \(\dfrac{100}{85}.630000\) = \(741176,5J\)

Vậy khoảng thời gian cần để nước đạt trạng thái sôi là:

\(t=\dfrac{Q_{2}}{P}\) = \(\dfrac{74176,5}{1000}\) = 741,2 (giây)

b, Lượng nhiệt lượng cần dùng để làm 4 lít nước đến trạng thái \(100^0C\) là:

\(Q_{2} = 741176,5.2=1482352,9\) (J)

Trong khoảng thời gian là 30 ngày thì bếp tiêu tốn một lượng điện năng là:

\(30.1482352,9\) = \(44470588,2\) (J) = \(12,35\) (kWh)

Vậy số chi phí phải bỏ ra khi sử dụng bếp là: \(12,35.700\) = \(8645\) (đồng)

2. Dạng 2: Một số bài toán về phương trình cân bằng nhiệt

a, Cách làm: Sử dụng phương trình cân bằng nhiệt với số nhiệt lượng tỏa ra bằng số nhiệt lượng thu vào.

b, Một số bài tập vận dụng định luật Jun - len-xơ

Bài 1: Cho chiều dài của một dây xoắn trong bếp điện là 7m và tiết diện là \(0,01mm^2\). Biết rằng \(1,1.10^{-6}\Omega .m\) là điệu trở suất, hỏi:

a, Độ lớn của điện trở trong dây xoắn là bao nhiêu?

b, Trong trường hợp mắc bếp vào một hiệu điện thế có độ lớn là 220V thì trong khoảng thời gian là 25 phút thì bếp tỏa ra một lượng nhiệt là bao nhiêu?

c, Giả sử sự hao phí nhiệt được bỏ qua thì trong khoảng thời gian là 25 phút thì bếp có thể làm cho bao nhiêu lượng nước từ trạng thái \(25^0C\) đạt được trạng thái sôi (\(100^0C\))? (Biết rằng nước có nhiệt dung riêng là 4200J/kgK)

Cách làm bài tập bài 1:

a, Điện trở chạy trong dây dẫn có độ lớn là:

\(R=p\dfrac{l}{S}\) = \(1,1.10^{-6}\dfrac{7}{0,1.10^{-6}}\) = \(77\Omega \)

b, Trong trường hợp mắc bếp vào một hiệu điện thế có độ lớn là 220V thì dây xoắn có dòng điện chạy qua với một cường độ là:

\(I=\dfrac{U}{R}\) = \(\dfrac{220}{77}\) = \(2,86A\)

Trong khoảng thời gian là 25 phút thì dây xoắn tỏa ra một lượng nhiệt lượng là: 

\(Q=I^2.R.t\) = \(2,862.77.25.60\) = \(944643,8\) (J)

c, Để nước từ trạng thái \(25^0C\) đạt được đến trạng thái là \(100^0C\) thì cần thu vào một lượng nhiệt lượng là:

\(Q=m.c.\Delta t\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt lượng thì ta có số nhiệt lượng tỏa ra bằng số nhiệt lượng thu vào

=> \(944643,8\) = \(m.4200.(100-25)\) => \(m = 3\) (kg)

Vậy lượng nước được làm sôi từ nhiệt độ \(25^0C\) là 3 lít (vì khối lượng riêng của nước là 1kg/ lít)

Bài 2: Dùng một bếp sử dụng điện để hoạt động trong hiệu điện thế là 220V. Hỏi:

a, Nếu sử dụng điện trở mắc trong bếp là \(50\Omega\) thì trong khoảng thời gian là 25 phút, bếp tỏa ra một lượng nhiệt lượng là bao nhiêu? (tính theo cả hai đơn vị là jun và calo)

b, Giả sử sự hao phí nhiệt được bỏ qua thì trong khoảng thời gian là 25 phút thì bếp có thể làm cho bao nhiêu lượng nước từ trạng thái \(20^0C\) đạt được trạng thái sôi (\(100^0C\))? (Biết rằng nước có nhiệt dung riêng là 4200J/kgK)

Cách giải bài tập bài 2:

a, Nếu sử dụng điện trở mắc trong bếp là \(50\Omega\) thì trong khoảng thời gian là 25 phút, bếp tỏa ra một lượng nhiệt lượng là:

\(Q=I^2.R.t\) = \(\dfrac{U^2}{R}. 25.60\) = \(1452000\) (J) = \(346804 \) (cal)

b, Để nước từ trạng thái \(20^0C\) đạt được đến trạng thái là \(100^0C\) thì cần thu vào một lượng nhiệt lượng là:

\(Q=m.c.\Delta t\)

Theo phương trình cân bằng nhiệt lượng thì ta có số nhiệt lượng tỏa ra bằng số nhiệt lượng thu vào

=> \(1452000\) = \(m.4200.(100-20)\) => \(m = 4,32\) (kg)

Vậy lượng nước được làm sôi từ nhiệt độ \(20^0C\) là 4,32 lít (vì khối lượng riêng của nước là 1kg/ lít)

B. Một số câu hỏi trắc nghiệm lý 9 bài tập vận dụng định luật Jun lenxơ

Câu 1: Dùng một bình nóng lạnh điện để hoạt động trong hiệu điện thế là 220V. Giả sử sự hao phí nhiệt được bỏ qua thì cần một lượng thời gian để bình nóng lạnh có thể làm 10 lít nước từ trạng thái \(20^0C\) đạt được trạng thái sôi (\(100^0C\)) là: 

A. Khoảng thời gian là 30 phút 45 giây

B. Khoảng thời gian là 40 phút 45 giây

C. Khoảng thời gian là 45 phút 30 giây

D. Khoảng thời gian là 50 phút 45 giây

Câu 2: Câu 1: Dùng một siêu đun nước bằng điện với các thông số là 220V - 700W. Giả sử sự hao phí nhiệt được bỏ qua thì cần một lượng thời gian để siêu đun nước có thể làm 1,5 lít nước từ trạng thái \(24^0C\) đạt được trạng thái sôi (\(100^0C\)) là: 

A. Khoảng thời gian là 486 giây

B. Khoảng thời gian là 684 giây

C. Khoảng thời gian là 400 giây

D. Khoảng thời gian là 900 giây 

Câu 3: Người ta cho một lượng 2 lít nước từ trạng thái \(20^0C\) đến trạng thái sôi bằng phương pháp đun trong một ấm chạy bằng điện. Giả sử bếp có hiệu suất là 80% và nước có nhiệt dung riêng là \(4,18.10^3\) J/kgK, muốn cho nước đạt được trạng thái sôi thì phải cần một bếp điện với công suất là:

\(A. 68W\)

\(B. 700W\)

\(C. 231W\)

\(D. 126W\)

Câu 4: Người ta cho một lượng 2 lít nước từ trạng thái \(20^0C\) đến trạng thái sôi bằng phương pháp đun trong một ấm chạy bằng điện với hiệu điện thế là 220V và dòng điện chạy qua ấm điện có cường độ là 3A. Biết rằng nước có nhiệt dung riêng là \(4,18.10^3\) J/kgK, hiệu suất của bếp điện là:

\(A. 84,8%\)%

\(B. 40\)%

\(C. 42,5\)%

\(D. 21,25\)%

Câu 5: Giả sử 4A là cường độ của một dòng điện chạy qua một điện trở là R thì sau một khoảng thời gian là 30 phút thì có một lượng nhiệt lương là 108kJ tỏa ra từ điện trở. Vậy điện trở nhận giá trị là:

\(A. 3,75\Omega\)

\(B. 4,5\Omega\)

\(C. 21\Omega\)

\(D. 2,75\Omega\)

Câu 6: Một mạch điện có dạng mắc nối tiếp bằng hai điện trở có độ lớn lần lượt là \(10\Omega\) và \(15\Omega\). Nếu mạch điện trong trạng thái có dòng điện chạy qua thì mạch điện tỏa ra một lượng nhiệt bằng 4000J ở vị trí điện trở thứ nhất có độ lớn là \(10\Omega\). Vậy nếu xét trên toàn mạch điện thì lượng nhiệt lượng tỏa ra là:

\(A. 10000J\)

\(B. 2100J\)

\(C. 450kJ\)

\(D. 32kJ\)

Câu hỏi	1	2	3	4	5	6
Đáp số	D	B	B	A	A	A

Tham khảo thêm >>> Giải bài 17 Bài tập vận dụng định luật jun lenxơ (sách giáo khoa)

Cunghocvui đã đem đến cho các bạn bài viết tổng hợp về các dạng bài tập tự luận cũng như trắc nghiệm về bài tập vận dụng định luật Jun len xơ thông qua bài lý 9 bài tập vận dụng định luật Jun lenxơ. Nếu có đóng góp hay thắc mắc gì cho bài viết bài tập vận dụng định luật Jun - len-xơ, các bạn hãy để lại comment dưới phần bình luận nhé!