Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở, dây dẫn và bài tập minh hoạ

Để giúp các bạn nắm và giải quyết bài toán nhiệt lượng tỏa ra một cách nhanh chóng. Bài viết sau đây studytienganh sẽ cung cấp đến bạn những kiến thức cần thiết và dễ hiểu về công thức tính nhiệt lượng tỏa ra. Ngoài ra sẽ có những bài tập minh họa cùng lời giải chi tiết. Các bạn cùng theo dõi nhé!

1. Công thức

 

 

Trong đó: 

• Q là nhiệt lượng tỏa ra cần tính

•  

• R là điện trở (Ω)

•  

• I là cường độ dòng điện (A)

•  

• t là thời gian mà nhiệt lượng tỏa ra (s)

 

 

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở xuất hiện nhiều trong bài tập vật lý

 

 

2. Bài tập minh hoạ có đáp án

 

Bài 1. Một mạch điện xoay chiều có biểu thức cường độ dòng điện là i = 2√2cos(120πt) (A). Với điện trở R có giá trị 10Ω, hãy xác định nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong thời gian 0,5 phút.

A. 600 J

B. 1200 J

C. 200 J

D. 400 J

 

Hướng dẫn

Đổi 0,5 phút = 30s.

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở vào ta được:

Q = 10 x 2^2 x 30 = 1200J

 

công thức tính nhiệt lượng tỏa ra

 

Bài 2. Một điện trở có giá trị R = 100Ω. Đặt vào hai đầu điện trở một điện trở một điện áp xoay chiều có i = 3√2cos(120πt). Hãy tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong thời gian 1 phút.

 

A. 60000J

B. 100000J

C. 54000J

D. 40000J

 

Hướng dẫn

Đổi 1 phút = 60s

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở vào bài ta có:

Q = 100 x 3^2 x 60 = 54000J

⇒ Vậy ta chọn đáp án C.

 

Bài 3:  Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một điện trở thuần 12Ω thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức là I = 2cos(140πt) (A). Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong thời gian t = 0,6 phút bằng bao nhiêu?

 

Hướng dẫn

Áp dụng công thức nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở ta có:

Q = I^2.R.t = (√2)^2.12.(0,6.60) = 864(J)

 

Bài 4: Một ấm điện có dung tích 2 lít, hoạt động ở hiệu điện thế 220V. Khi đổ đầy nước vào ấm và đun thì nhận thấy sau 42 giây đun thì nhiệt độ của nước tăng thêm 10 độ. Bỏ qua hao phí, tìm điện trở của ấm và cường độ dòng điện chạy qua ấm. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/(kg.K).

 

Hướng dẫn

 

Nhiệt lượng mà nước thu vào là

Q = Qthu = m.c.Δto = 2.1..4200.10 = 84000 (J)

Điện trở của ấm và cường độ dòng điện chạy qua ấm là

 

 

Bài 5: Trên một bếp từ khi hoạt động bình thường có điện trở là R = 60Ω và cường độ dòng điện chạy qua bếp khi đó là I = 2,5A. Tính nhiệt lượng mà bếp từ tỏa ra trong 1 giây là bao nhiêu?

 

Hướng dẫn:

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở, ta có:

Nhiệt lượng mà bếp từ tỏa ra trong thời gian 1 giây là:

Q = (2,5)^2.60.1 = 500 (J)

 

Bài 6:  Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một điện trở thuần 10 Ω thì cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i = 2cos(120πt) (A). Hỏi nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong thời gian t = 0,5 phút bằng bao nhiêu?

 

A. 600 J

B. 1000 J

C. 200 J

D. 400 J

 

Hướng dẫn:

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở ta có: 

Q = I^2.R.t = 2.10.0,5.60 = 600J

⇒ Vậy ta chọn đáp án A.

 

Trên đây là những kiến thức cần thiết về công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở, dây dẫn. Cùng với các ví dụ minh họa về tính nhiệt lượng. Hy vọng bài viết trên sẽ giúp bạn giải quyết tốt các bài toán tính toán nhiệt lượng. Chúc các bạn học tập tốt!