Vật lí [LÍ 9] Tác dụng nhiệt của dòng điện

K

khamphahocmai

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Bài này mình lấy trong một đề thi truờng chuyên nhưng mình không giải được, mong được các bạn giúp đỡ, cảm ơn các bạn nhiều nhé

Người ta muốn mắc một cầu chì vào một đoạn mạch có dây dẫn bằng đồng, đường kính \[{d_1} = 2mm\]. Hỏi phải dùng dây chì có đường kính \[{d_2}\] bằng bao nhiêu để nếu dây đồng nóng thêm \[{8^o}C\] thì dây chì nóng chảy. Cho biết: nhiệt độ ban đầu của dây chì là \[{27^o}C\] ; nhiệt độ nóng chảy của chì (tức là nhiệt độ mà khi đó chì bắt đầu nóng chảy) là \[{327^o}C\]; điện trở suất của đồng \[{\rho _1} = {1,72.10^{ - 8}}\Omega .m\] , của chì \[{\rho _2} = {21.10^{ - 8}}\Omega .m\]; nhiệt dung riêng của đồng \[{C_1} = 395J/kg{.^o}C\], của chì \[{C_2} = 131J/kg{.^o}C\]; nhiệt nóng chảy của chì (tức là nhiệt lượng cần thiết cho 1 kg chì ở nhiệt độ nóng chảy hóa lỏng hoàn toàn) là \[\lambda = {2,5.10^4}J/kg\]; khối lượng riêng của đồng \[{D_1} = 8600kg/{m^3}\], của chì \[{D_2} = 11300kg/{m^3}\]

Các bạn giúp mình giải nhé, mình cảm ơn nhiều
 
K

ki_su

Tóm tắt đề thế này:

- Cho đường kính dây đồng, nhiệt dung riêng, điện trở suất.

- Cho nhiệt nóng chảy của chì, nhiệt dung riêng, điện trở suất, bắt tìm đường kính để khi dây đồng nóng lên 8 độ C thì dây chì chảy.

Nói chung thì các dữ kiện đề ra nó cứ rối như một gói mì tôm vậy, ta sẽ sắp xếp húng theo trật tự:

Dây chì nóng chảy khi:

+) Đạt được 327 độ C và tiếp tục nhận được nhiệt lượng để nóng chảy.

+) Nhiệt độ dây đồng tăng lên 8 độ C.

Hai điều kiện này đều liên quan đến nhiệt lượng. Mà nhiệt lượng từ đâu sinh ra? Từ dòng điện trong mạch.

Như vậy, với một cường độ dòng điện I nào đó chạy qua mạch, dây đồng nóng lên 8 độ C và đồng thời, dây chì cũng nhận đủ nhiệt lượng để nóng chảy.




Đợi lát vào giải tiếp!........
 
K

ki_su

Tiếp tục nhé!

Dựa trên mối quan hệ trên, ta sẽ giải như sau:

Gọi I là giá trị cường độ dòng điện làm dây động nóng lên 8 độ C.

Trong khoảng thời gian t nào đó, nhiệt lượng do nguồn cung cấp tính theo công thức:

[TEX]Q = I^2R.t[/TEX]

Với dây đồng, dòng điện I làm nó nóng lên 8 độ.

[TEX]Q = I^2.\rho_1.\frac{L}{S_1}.t = m.c_1.\Delta t[/TEX]

[TEX]\Delta t[/TEX] ở đây bằng 8.

Hay [TEX]I^2.\rho_1.\frac{L}{S_1}.t =(L.S_1.D_1).c_1.8[/TEX]

Với dây chì, dòng điện I làm nó nóng lên 300 độ và nóng chảy hoàn toàn.

[TEX]Q = I^2.\rho_2.\frac{l}{S_2}.t = m.(c_2.300 + \lambda)[/TEX]

Hay [TEX] I^2.\rho_2.\frac{l}{S_2}.t = (l.S_2.D_2).(c_2.300 + \lambda)[/TEX]

Rút gọn biến chiều dài đi, lập tỉ số giữa hai biểu thức trên là được.


Để giải hoàn chỉnh thì cần thêm 1 giả thiết như là nhiệt lượng tỏa ra môi trường của hai đoạn dây là như nhau....
 
K

khamphahocmai

Tiếp tục nhé!

Dựa trên mối quan hệ trên, ta sẽ giải như sau:

Gọi I là giá trị cường độ dòng điện làm dây động nóng lên 8 độ C.

Trong khoảng thời gian t nào đó, nhiệt lượng do nguồn cung cấp tính theo công thức:

[TEX]Q = I^2R.t[/TEX]

Với dây đồng, dòng điện I làm nó nóng lên 8 độ.

[TEX]Q = I^2.\rho_1.\frac{L}{S_1}.t = m.c_1.\Delta t[/TEX]

[TEX]\Delta t[/TEX] ở đây bằng 8.

Hay [TEX]I^2.\rho_1.\frac{L}{S_1}.t =(L.S_1.D_1).c_1.8[/TEX]

Với dây chì, dòng điện I làm nó nóng lên 300 độ và nóng chảy hoàn toàn.

[TEX]Q = I^2.\rho_2.\frac{l}{S_2}.t = m.(c_2.300 + \lambda)[/TEX]

Hay [TEX] I^2.\rho_2.\frac{l}{S_2}.t = (l.S_2.D_2).(c_2.300 + \lambda)[/TEX]

Rút gọn biến chiều dài đi, lập tỉ số giữa hai biểu thức trên là được.


Để giải hoàn chỉnh thì cần thêm 1 giả thiết như là nhiệt lượng tỏa ra môi trường của hai đoạn dây là như nhau....
Chào bạn, cảm ơn bạn nhiều nhé, mình giải ra rồi. Chúc bạn luôn vui vẻ và học giỏi. Nếu rảnh thì mong bạn sang giúp mình bài này nữa nhé http://diendan.hocmai.vn/showthread.php?t=414063
Hi!
 
Top Bottom