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
citeia.com (fig 1)

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.

citeia.com (fig 2)

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].

citeia.com (fig 3)

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.

citeia.com (fig 4)

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.

citeia.com (fig 5)

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.

citeia.com (fig 6)

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]

citeia.com (fig 7)

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

citeia.com

citeia.com

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.

citeia.com (fig 8)

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.

citeia.com (fig 9)

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 Formula Electric

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]

Tionndadh gluasadach a-mach