Teicneòlas

Teas lagh Joule "Tagraidhean - Eacarsaichean"

Rinn Joule sgrùdadh air a ’bhuaidh a chaidh a thoirt a-mach nuair a bhios sruth dealain a’ cuairteachadh troimhe na stiùiriche agus mar sin air a stèidheachadh le lagh ainmeil Joule. Mar a bhios an cosgais dealain a ’gluasad tro stiùiriche, na dealanan bualadh ri chèile a ’gineadh teas.

A ’dèanamh feum de bhuaidh Joule, chaidh grunn innealan taighe agus uidheamachd gnìomhachais a dhealbhadh, far a bheil lùth dealain air a thionndadh gu teas leis a’ phrionnsapal seo, leithid cucairean dealain agus iarann.

Tha Lagh Joule air a chleachdadh ann an dealbhadh uidheamachd gus call lùth tro teas a lughdachadh.

A ’faighinn eòlas beag air James Joule:

Seumas Prescott Joule (1818-1889)
Bha e na eòlaiche-fiosaig Breatannach a rinn rannsachadh ann an teirmmodynamics, lùth, dealan agus magnetism.
Còmhla ri Uilleam MacThòmais lorg iad a ’bhuaidh ris an canar Joule - Thomson leis an do sheall iad gu robh e comasach gas fhuarachadh fhad‘ s a leudaich e gun a bhith a ’dèanamh obair a-muigh, prionnsapal bunaiteach de leasachadh innealan fuarachaidh gnàthach agus innealan-adhair. Dh ’obraich e còmhla ris a’ Mhorair Kelvin gus sgèile teodhachd iomlan a leasachadh, chuidich e le bhith a ’mìneachadh teòiridh cinneachail ghasan.
Chaidh an aonad lùth, teas is obair eadar-nàiseanta, an joule, ainmeachadh mar urram dha. [1]

Lagh Joule

Dè tha Lagh Joule a ’moladh?

Nuair a bhios sruth dealain a ’sruthadh tro eileamaid, tha cuid den lùth air a sgaoileadh mar theas. Tha lagh Joule a ’leigeil leinn faighinn a-mach dè an ìre teas a tha air a sgaoileadh ann an eileamaid, mar thoradh air an t-sruth dealain a tha a’ cuairteachadh troimhe. Faic figear 1.

Sgaoileadh teas mar thoradh air buaidh sruth dealain ann an stiùiriche

Tha Lagh Joule ag ràdh gu bheil an teas (Q) a tha air a chruthachadh ann an stiùiriche co-rèireach ris an aghaidh dealain R aige, ri ceàrnag an t-sruth a tha a ’dol troimhe, agus ris an eadar-ama. Faic figear 2.

Lagh Joule

Mìneachadh matamataigeach air Lagh Joule

Tha an teas a thèid a sgaoileadh ann an eileamaid, nuair a bhios sruth a ’cuairteachadh troimhe, air a thoirt seachad leis an abairt matamataigeach ann am figear 3. Feumaidh fios a bhith agad air luach an t-srutha dealain a tha a’ cuairteachadh tron ​​eileamaid, a neart dealain agus an eadar-ama de ùine. [dhà].

Mìneachadh matamataigeach air Lagh Joule

Nuair a bhios tu a ’sgrùdadh call teas ann an eileamaid, mar as trice tha e air a chuir an cèill mar an teas a chaidh a sgaoileadh anns an aonad“ calorie ”an àite ann an Joule. Tha Figear 4 a ’sealltainn am foirmle airson a bhith a’ dearbhadh na tha de theas ann an calaraidhean.

Meud an teas, ann an calaraidhean

Ciamar a tha blàthachadh a ’tachairt?

Nuair a bhios sruth dealain a ’sruthadh tro stiùiriche, bidh an dealan a’ bualadh le dadaman an stiùiriche fhad ‘s a tha iad a’ gluasad troimhe. Mar thoradh air na buillean sin, tha pàirt den lùth air a thionndadh gu teas, ag àrdachadh teothachd an stuth giùlain. Faic figear 5.

Bidh bualadh dealan a ’dèanamh teasachadh

Mar as motha a bhios na sruthan a ’sruthadh, is ann as motha a bhios an àrdachadh teothachd, agus as motha a thèid an teas a sgaoileadh. Tha an teas a bheir an sruth dealain a-mach tro stiùiriche na thomhas den obair a tha an sruth a ’dèanamh gus faighinn thairis air neart an stiùiriche.

Feumaidh gluasad a ’chìs dealain stòr bholtachd. Feumaidh stòr an bholtachd barrachd cumhachd a thoirt seachad, is ann as motha a bhios an teas a ’sgaoileadh. Le bhith a ’dearbhadh dè an teas a thèid a dhèanamh, faodaidh tu dearbhadh dè an lùth a dh’ fheumas an stòr bholtachd a thoirt seachad.

Tagraidhean lagha Joule

Buaidh Joule ann am bulbaichean gealbhonn

Bidh bleibean gealbhonn air an dèanamh le bhith a ’cur filament tungsten leaghte àrd ann am bulb glainne. Aig teòthachd 500 ºC, bidh cuirp a ’leigeil a-mach solas dearg, a thig gu geal ma bhios an teòthachd ag èirigh. Bidh filament a ’bholg, nuair a ruigeas e 3.000 ºC, a’ sgaoileadh solas geal. Taobh a-staigh an ampoule tha bàn àrd air a dhèanamh agus gas inert air a chuir gus nach loisg am filament.

Tha an teas a bheir an sruth (buaidh Joule) fhad ‘s a tha e a’ dol tro filament sin a ’leigeil leis an teòthachd riatanach a ruighinn airson geilleadh, buaidh stuthan airson solas a leigeil ma sgaoil nuair a tha e fo theodhachd àrd. Faic figear 6.

Buaidh Joule ann am bulbaichean gealbhonn

Tha e cudromach am bulb ceart a thaghadh airson an tè as motha èifeachdas lùtha. Ann am bulbaichean gealbhonn, chan eil ach 15% den lùth air a chleachdadh, tha an còrr den lùth dealain air a sgaoileadh ann an teas. Ann am bulbaichean fo stiùir 80 gu 90% air an cruth-atharrachadh gu lùth aotrom, chan eil ach 10% air a chaitheamh nuair a thèid a sgaoileadh ann an cruth teas. Is e bleibean fo stiùir an roghainn as fheàrr, le barrachd èifeachdas lùtha agus nas lugha de chaitheamh dealain. Faic figear 7. [3]

Buaidh Joule - èifeachdas lùtha

Eacarsaich 1

Airson bleibean gealbhruthach 100 W, 110 V, obraich a-mach:
a) Dèinead an t-sruth a tha a ’sruthadh tron ​​bholg.
b) An lùth a bhios e a ’caitheamh san uair.

Fuasgladh:

a) Sruth dealain:

Tha an abairt de chumhachd dealain air a chleachdadh:

Tha sinn a ’toirt cuireadh dhut artaigil de Cumhachd Lagh Watt

Còmhdach artaigil Cumhachd Lagh Watt (Tagraidhean - Eacarsaichean)

Foirmle cumhachd dealain

A rèir Lagh Ohm gheibhear luach an aghaidh dealain den bholg:

tha sinn a ’toirt cuireadh dhut an artaigil fhaicinn Lagh Ohm agus na dìomhaireachdan aige

Lagh Formula Ohm
b) Cumhachd air a chaitheamh san uair

Bidh Lagh Joule a ’dearbhadh na tha de theas air a sgaoileadh sa bholg

Foirmle lùth air a chaitheamh san uair

Ma tha 1 Kilowatt-hour = 3.600.000 Joule, is e an lùth a thèid a chaitheamh san uair:

Q = 0,002 kWh

Toradh:

i = 0,91 A; Q = 0,002 kWh

Buaidh Joule - Tar-chuir agus cuairteachadh lùth dealain

Tha an lùth dealain, a thèid a chruthachadh ann an lus, air a ghiùlan le càbaill giùlain airson a chleachdadh nas fhaide air adhart ann an dachaighean, gnìomhachasan agus gnìomhachasan. [4]

Mar a bhios an sruth a ’cuairteachadh, tha teas air a sgaoileadh le buaidh Joule, a’ call pàirt den lùth don àrainneachd. Mar as motha an sruth, is ann as motha an teas a thèid a sgaoileadh. Gus call lùth a sheachnadh, thèid sruthan a ghiùlan aig sruthan ìosal agus bholtaids àrd de 380 kV. Bidh seo a ’leasachadh èifeachdas ann an còmhdhail lùth dealain. Ann am fo-stèiseanan agus cruth-atharraichean tha iad air an lughdachadh gu ìrean bholtachd aig 110 V agus 220 V airson an cleachdadh deireannach25 no 220 bholt). Faic figear 8.

Buaidh Joule - èifeachdas lùtha

Ann am mòran innealan tha buaidh Joule air a chleachdadh, far a bheil lùth dealain air a thionndadh gu teas, leithid ann an iarannan dealain, teasadairean uisge, fuses, tostan, stòbhaichean dealain, am measg feadhainn eile. Faic figear 9.

Innealan a tha ag obair a ’cleachdadh buaidh Joule

Eacarsaich 2

Tha iarann ​​dealain 400W air a chleachdadh airson 10 mionaidean. Le fios gu bheil an iarann ​​ceangailte ri ar-a-mach dealain 110 V, obraich a-mach:

a) Dèinead an t-sruth a tha a ’sruthadh tron ​​iarann.
b) Na tha de theas air a sgaoileadh leis an iarann
.

Fuasgladh:

Sruth dealain

Tha an abairt de chumhachd dealain air a chleachdadh:

p = vi

Cumhachd dealain

A rèir Lagh Ohm gheibhear luach an aghaidh dealain den bholg:

Foirmle lagh Ohm

Teas

Bidh Lagh Joule a ’dearbhadh na tha de theas air a sgaoileadh air a’ phlàta. Ma tha mionaid ann an 60 diog, an uairsin 10 mionaidean = 600 s.

Foirmle lagh Joule

Ma tha 1 Kilowatt-hour = 3.600.000 Joule, is e an teas a chaidh a leigeil ma sgaoil:

Q = 0,07 kWh

Co-dhùnaidhean

Tha Lagh Joule ag ràdh gu bheil an teas a thèid a dhèanamh le sruth dealain nuair a bhios e a ’cuairteachadh tro stiùiriche co-rèireach gu dìreach ris a’ cheàrnag de dhianas an t-sruth, amannan an aghaidh agus an ùine a bheir e airson an sruth a chuairteachadh. Mar ùmhlachd do Joule canar “Joule” ris an aonad lùth anns an t-siostam eadar-nàiseanta.

Bidh mòran innealan a ’cleachdadh“buaidh joule”, Le bhith a’ gineadh teas le bhith a ’dol tro shruth tro stiùiriche, leithid àmhainnean, stòbhaichean, tostan, truinnsearan, am measg feadhainn eile.

Tha sinn a ’toirt cuireadh dhut do bheachdan is ceistean fhàgail air a’ chuspair inntinneach seo.

IOMRAIDHEAN

[1][2][3][4]

Dreuchdan co-cheangailte

Fàg beachd

A %d blogairean mar seo: