જૌલેના કાયદાની ગરમી "એપ્લિકેશન - કસરતો"
જ્યારે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પસાર થાય ત્યારે ઉત્પન્ન થતી અસરનો અભ્યાસ જouલે કર્યો એક વાહક અને તેથી જાણીતા જુલ કાયદા દ્વારા સ્થાપિત. ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ એક વાહક દ્વારા આગળ વધતા, ઇલેક્ટ્રોન એકબીજા સાથે ઉત્પન્ન થતી ગરમી સાથે ટકરાતા.
જૌલે ઇફેક્ટનો ઉપયોગ કરીને, ઘણા ઘરેલુ ઉપકરણો અને industrialદ્યોગિક ઉપકરણોની રચના કરવામાં આવી છે, જ્યાં ઇલેક્ટ્રિક કૂકર અને ઇરોન જેવા આ સિદ્ધાંત દ્વારા વિદ્યુત energyર્જાને ગરમીમાં ફેરવવામાં આવે છે.
જ્યુલેનો કાયદો ગરમી દ્વારા energyર્જાના નુકસાનને ઘટાડવા માટે ઉપકરણોની ડિઝાઇનમાં વપરાય છે.
જેમ્સ જૌલને થોડું જાણવું:
જેમ્સ પ્રેસ્કોટ જૌલે (1818-1889)
તે બ્રિટીશ ભૌતિકશાસ્ત્રી હતો જેમણે થર્મોોડાયનેમિક્સ, energyર્જા, વીજળી અને ચુંબકત્વ વિષે સંશોધન કર્યું હતું.
વિલિયમ થોમ્સન સાથે મળીને તેઓ કહેવાતા જૌલે - થોમસન અસરની શોધ કરી જેના દ્વારા તેઓએ દર્શાવ્યું કે બાહ્ય કાર્ય કર્યા વિના વિસ્તરણ કરતી વખતે ગેસને ઠંડું કરવું શક્ય હતું, વર્તમાન રેફ્રિજરેટર્સ અને એર કન્ડીશનરના વિકાસના મૂળ સિદ્ધાંત. તેમણે તાપમાનના સંપૂર્ણ પાયે વિકાસ માટે લોર્ડ કેલ્વિન સાથે કામ કર્યું, વાયુઓના ગતિ સિદ્ધાંતને સમજાવવામાં મદદ કરી.
Honorર્જા, ગરમી અને કાર્યનું આંતરરાષ્ટ્રીય એકમ, જૌલ, તેના માનમાં નામ આપવામાં આવ્યું. [1]
જૌલેનો કાયદો
જૌલેનો કાયદો શું સૂચવે છે?
જ્યારે કોઈ તત્વમાંથી વિદ્યુત પ્રવાહ વહે છે, ત્યારે કેટલીક energyર્જા ગરમી તરીકે વિખરાય છે. જૌલેનો કાયદો અમને તે તત્વમાં ઓગળતી ગરમીનું પ્રમાણ નક્કી કરવાની મંજૂરી આપે છે, તેના પરિભ્રમણ કરતા વિદ્યુત પ્રવાહના પરિણામે. આકૃતિ 1 જુઓ.
જૌલેનો કાયદો જણાવે છે કે કંડક્ટરમાં ઉત્પન્ન થતી ગરમી (ક્યૂ) તેના વિદ્યુત પ્રતિકાર આર, તેમાંથી પસાર થતાં પ્રવાહના ચોરસને પ્રમાણસર છે, અને સમય અંતરાલ માટે. આકૃતિ 2 જુઓ.
જૌલેના કાયદાની ગાણિતિક અભિવ્યક્તિ
તત્વમાં વિખરાયેલી ગરમી, જ્યારે કોઈ પ્રવાહ તેના દ્વારા ફરે છે, ત્યારે આકૃતિ in માં ગાણિતિક અભિવ્યક્તિ દ્વારા આપવામાં આવે છે, તે તત્વ, તેના વિદ્યુત પ્રતિકાર અને અંતરાલ દ્વારા ફરતા ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું મૂલ્ય જાણવું જરૂરી છે. સમય. [બે].
જ્યારે કોઈ તત્વમાં ગરમીના નુકસાનનો અભ્યાસ કરવામાં આવે છે, ત્યારે તે સામાન્ય રીતે ગરમીને જૌલેને બદલે એકમ "કેલરી" માં વિખેરી નાખવામાં આવે છે. આકૃતિ 4 કેલરીમાં ગરમીનું પ્રમાણ નક્કી કરવા માટેનું સૂત્ર બતાવે છે.
વોર્મિંગ કેવી રીતે થાય છે?
જ્યારે કોઈ વિદ્યુત પ્રવાહ વાહકમાંથી વહે છે, ત્યારે વિદ્યુત ચાર્જ જ્યારે તેમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે વાહકના અણુઓ સાથે ટકરાતા હોય છે. આ આંચકાઓને કારણે, theર્જાના એક ભાગને ગરમીમાં રૂપાંતરિત કરવામાં આવે છે, વાહક પદાર્થનું તાપમાન વધે છે. આકૃતિ 5 જુઓ.
વધુ વર્તમાન પ્રવાહ, તાપમાનમાં મોટો વધારો અને વધુ ગરમી વિખેરી નાખવામાં આવે છે. વાહક દ્વારા વહેતા વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી એ કંડક્ટરના પ્રતિકારને પહોંચી વળવા વર્તમાન દ્વારા કરવામાં આવતા કાર્યોનું એક માપ છે.
ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ ખસેડવા માટે વોલ્ટેજ સ્રોતની જરૂર છે. વોલ્ટેજ સ્રોતને વધુ ગરમી સપ્લાય થવી જોઈએ વધુ પાવર. કેટલી ગરમી ઉત્પન્ન થાય છે તે નિર્ધારિત કરીને, તમે નક્કી કરી શકો છો કે વોલ્ટેજ સ્રોત કેટલી energyર્જા સપ્લાય કરે છે.
જૌલેના કાયદા કાર્યક્રમો
અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બમાં જુલ અસર
ગ્લાસ બલ્બમાં melંચા ગલનશીલ ટંગસ્ટન ફિલામેન્ટ મૂકીને અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બ બનાવવામાં આવે છે. 500 º સે તાપમાને, શરીર લાલ રંગનો પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે, જે તાપમાનમાં વધારો થાય તો સફેદ થઈ જાય છે. બલ્બનું ફિલેમેન્ટ, 3.000 º સે સુધી પહોંચ્યા પછી, સફેદ પ્રકાશ કાitsે છે. એમ્પોઇલની અંદર એક ઉચ્ચ શૂન્યાવકાશ બનાવવામાં આવે છે અને એક નિષ્ક્રિય ગેસ મૂકવામાં આવે છે જેથી ફિલામેન્ટ બળી ન જાય.
વર્તમાન (જૌલે અસર) દ્વારા આપવામાં આવતી ગરમી, જેમણે કહ્યું છે કે ફિલામેન્ટ પસાર થાય છે, તે ઉષ્ણતામાન થવા માટે જરૂરી તાપમાન સુધી પહોંચવાની મંજૂરી આપે છે, જ્યારે toંચા તાપમાને આધિન હોય ત્યારે પદાર્થોની અસર પ્રકાશને બહાર કા toે છે. આકૃતિ 6 જુઓ.
વધારે માટે યોગ્ય બલ્બ પસંદ કરવાનું મહત્વપૂર્ણ છે ઊર્જા કાર્યક્ષમતા. અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બમાં મહત્તમ 15% usedર્જાનો ઉપયોગ થાય છે, બાકીની વિદ્યુત energyર્જા ગરમીમાં ભળી જાય છે. દોરી બલ્બ્સમાં 80 થી 90% પ્રકાશ energyર્જામાં પરિવર્તિત થાય છે, ગરમીના સ્વરૂપમાં વિખેરી નાખતી વખતે ફક્ત 10% વ્યર્થ થાય છે. એલઇડી બલ્બ એ શ્રેષ્ઠ વિકલ્પ છે, તેમાં વધારે શક્તિ અને ઓછી વીજળી વપરાશ છે. આકૃતિ See જુઓ. []]
1 કસરત
100 ડબ્લ્યુ, 110 વી અગ્નિથી પ્રકાશિત બલ્બ માટે, આ નક્કી કરો:
એ) બલ્બમાંથી વહેતા પ્રવાહની તીવ્રતા.
બી) hourર્જા જે તે કલાક દીઠ લે છે.
ઉકેલ:
ક) ઇલેક્ટ્રિક વર્તમાન:
વિદ્યુત શક્તિનો અભિવ્યક્તિ વપરાય છે:
નો લેખ જોવા માટે અમે તમને આમંત્રણ આપીએ છીએ વોટની કાયદાની .ર્જા
ઓહમના કાયદા દ્વારા બલ્બના વિદ્યુત પ્રતિકારનું મૂલ્ય પ્રાપ્ત થાય છે:
અમે તમને લેખ જોવા માટે આમંત્રણ આપીએ છીએ ઓહમનો કાયદો અને તેના રહસ્યો
બી) કલાક દીઠ perર્જા વપરાશ
જૌલેનો કાયદો બલ્બમાં વિખેરાયેલી ગરમીનું પ્રમાણ નક્કી કરે છે
જો 1 કિલોવોટ-કલાક = 3.600.000 જૌલે, તો કલાક દીઠ લેવાયેલી energyર્જા છે:
ક્યૂ = 0,002 કેડબ્લ્યુએચ
પરિણામ:
i = 0,91 એ; ક્યૂ = 0,002 કેડબ્લ્યુએચ
જૌલે અસર - ટ્રાન્સમિશન અને વિદ્યુત distributionર્જાનું વિતરણ
વિદ્યુત energyર્જા, જે છોડમાં ઉત્પન્ન થાય છે, તે વાહક કેબલ્સ દ્વારા પરિવહન કરવામાં આવે છે જેનો ઉપયોગ પછીથી ઘરો, વ્યવસાયો અને ઉદ્યોગોમાં થાય છે. []]
જેમ જેમ હાલનું પરિભ્રમણ થાય છે, તેમ જ heatલ પ્રભાવ દ્વારા ગરમી વિખેરી નાખવામાં આવે છે, જે પર્યાવરણમાં energyર્જાનો ભાગ ગુમાવે છે. વર્તમાન જેટલો મોટો છે તેટલું જલ્દી જલ્દી જતું રહે છે. Energyર્જાના નુકસાનને ટાળવા માટે, પ્રવાહો નીચા પ્રવાહો અને 380 કેવીના ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પર પરિવહન થાય છે. આ વિદ્યુત energyર્જાના પરિવહનમાં કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે. સબસ્ટેશન અને ટ્રાન્સફોર્મર્સમાં તેઓ તેમના અંતિમ ઉપયોગ 110 અથવા 220 વોલ્ટ માટે 25 વી અને 220 વી પર વોલ્ટેજ સ્તરમાં ઘટાડો કરે છે). આકૃતિ 8 જુઓ.
ઘણા ઉપકરણોમાં જૌલે અસરનો ઉપયોગ થાય છે, જ્યાં ઇલેક્ટ્રિકલ energyર્જા ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રિક આયર્ન, વોટર હીટર, ફ્યુઝ, ટોસ્ટર્સ, ઇલેક્ટ્રિક સ્ટોવ વગેરે. આકૃતિ 9 જુઓ.
2 કસરત
400 ડબલ્યુ ઇલેક્ટ્રિક આયર્ન 10 મિનિટ માટે વપરાય છે. એ જાણીને કે લોખંડ 110 વી વિદ્યુત આઉટલેટ સાથે જોડાયેલ છે, તે નિર્ધારિત કરો:
એ) લોહમાંથી વહેતા પ્રવાહની તીવ્રતા.
બી) લોખંડ દ્વારા વિખરાયેલી ગરમીનું પ્રમાણ.
ઉકેલ:
વીજ પ્રવાહ
વિદ્યુત શક્તિનો અભિવ્યક્તિ વપરાય છે:
પી = વી
ઓહમના કાયદા દ્વારા બલ્બના વિદ્યુત પ્રતિકારનું મૂલ્ય પ્રાપ્ત થાય છે:
ગરમી
જૌલેનો કાયદો પ્લેટમાંથી ભરાયેલી ગરમીનું પ્રમાણ નક્કી કરે છે. જો એક મિનિટમાં 60 સેકંડ હોય, તો પછી 10 મિનિટ = 600 સે.
જો 1 કિલોવોટ-કલાક = 3.600.000 જૌલે, પ્રકાશિત થતી ગરમી છે:
ક્યૂ = 0,07 કેડબ્લ્યુએચ
તારણો
જૌલેનો કાયદો જણાવે છે કે વિદ્યુત પ્રવાહ દ્વારા ઉત્પન્ન થતી ગરમી જ્યારે તે કોઈ વાહક દ્વારા ફરતી હોય છે, તે વર્તમાનની તીવ્રતાના વર્ગના પ્રમાણસર હોય છે, પ્રતિકાર અને વર્તમાનમાં જે સમય ફેલાય છે તે સમયનો હોય છે. જૌલેની અંજલિમાં આંતરરાષ્ટ્રીય સિસ્ટમની energyર્જાના એકમને હવે "જૌલે" કહેવામાં આવે છે.
ઘણા ઉપકરણો “joule અસર”અન્ય લોકો વચ્ચેના પકાવવાની નાની ભઠ્ઠી, સ્ટોવ, ટોસ્ટર, પ્લેટો જેવા વાહક દ્વારા વર્તમાન પસાર કરીને ગરમી ઉત્પન્ન કરીને.
અમે તમને આ રસપ્રદ વિષય પર તમારી ટિપ્પણીઓ અને પ્રશ્નો છોડવા આમંત્રણ આપીએ છીએ.