Qhov kub ntawm Joule Txoj Cai "Kev Siv - Qoj"
Joule kawm txog cov nyhuv tsim tawm thaum hluav taws xob tawm mus los ib tug neeg xyuas pib thiab yog li tsim los ntawm txoj cai Joule paub. Raws li lub zog hluav taws xob txav los ntawm tus neeg xyuas pib, cov hluav taws xob tsoo nrog txhua lwm ua kom muaj kev kub.
Ua siv Joule cov txiaj ntsig, ntau yam khoom siv hauv tsev thiab khoom siv khoom siv tau tsim, qhov twg hluav taws xob hloov hluav taws xob hloov mus rau hauv cov cua sov los ntawm cov ntsiab cai no, xws li lub tshuab hluav taws xob thiab cov nplais taws.
Joule Txoj Cai yog siv hauv cov cuab yeej tsim kom txo cov hluav taws xob tsawg los ntawm cua sov.
Kawm kom paub James Joule me ntsis:
James Prescott Joule (1818-1889)
Nws yog tus kws tshaj lij Askiv hauv Askiv uas ua cov kev tshawb fawb hauv cov thermodynamics, lub zog, hluav taws xob, thiab cov hlau nplaum.
Ua ke nrog William Thomson lawv tau tshawb pom qhov hu ua Joule - Thomson cov txiaj ntsig los ntawm qhov lawv pom tias nws muaj peev xwm txias roj thaum nthuav dav yam tsis tau ua haujlwm sab nraud, cov hauv paus ntsiab lus ntawm kev txhim kho cov tub yees thiab lub tshuab cua txias. Nws ua haujlwm nrog tus Tswv Kelvin los tsim qhov ntsuas qhov kub kom tsawg tshaj plaws, pab qhia txog kev ntseeg lub zog ntawm lub zog.
Chav tsev thoob ntiaj teb ntawm lub zog, kev kub thiab kev ua haujlwm, tus joule, tau muaj npe nyob hauv nws txoj kev hwm. [1]
Joule txoj cai
Joule Txoj Cai Lij Choj Hais Li Cas?
Thaum hluav taws xob tam sim no ntws los ntawm ib qho khoom, qee lub zog hluav taws xob yog cua sov. Joule txoj cai lij choj tso cai rau peb txiav txim siab cov cua sov uas ploj mus rau hauv ib qho khoom, vim qhov hluav taws xob hluav taws xob uas kis mus rau nws. Saib duab 1.
Joule Txoj Cai lij choj hais tias cov cua sov (Q) uas tsim nyob rau hauv tus neeg xyuas pib yog sib npaug nrog nws cov hluav taws xob tiv thaiv R, rau cov square ntawm qhov tam sim no uas dhau los ntawm nws, thiab rau lub sijhawm sib nrug. Saib daim duab 2.
Kev qhia txog lej ntawm Joule Txoj Cai
Cov tshav kub uas yaj tau nyob rau hauv ib qho, thaum qhov tam sim no ntws los ntawm nws, yog muab los ntawm cov lej qhia hauv daim duab 3. Nws yuav tsum paub txog tus nqi ntawm lub xaim hluav taws xob uas xa los ntawm lub keeb, nws qhov hluav taws xob tiv thaiv thiab qhov luv ntawm sijhawm. [ob].
Thaum kawm txog qhov kub poob hauv ib qho khoom, nws feem ntau yog qhia raws li cov cua sov dissipated hauv chav tsev "calorie" hloov hauv Joule. Daim duab 4 qhia tau tus qauv ntawm kev txiav txim siab qhov ntsuas kub hauv calories.
Qhov ua kom sov li cas?
Thaum hluav taws xob tam sim no ntws los ntawm tus neeg xyuas pib, tus nqi hluav taws xob sib tsoo nrog cov atoms ntawm tus neeg xyuas pib thaum lawv tsiv mus. Vim tias cov kev poob siab no, ib feem ntawm lub zog hloov pauv mus ua cua sov, nce qhov kub ntawm cov khoom lag luam conductive. Saib daim duab 5.
Qhov ntau ntws tawm tam sim no, qhov ntau dua qhov nce ntawm qhov kub thiab txias, thiab cov cua sov ntau dua yog dissipated. Cov cua sov uas tsim los ntawm lub tshuab hluav taws xob ntws dhau los ntawm tus neeg xyuas pib yog qhov ntsuas ntawm kev ua haujlwm los ntawm qhov tam sim no nyob rau hauv kov yeej cov tsis kam ntawm tus neeg xyuas pib.
Tsiv lub sijhawm them hluav taws xob yuav tsum muaj qhov ntsuas hluav taws xob. Qhov hluav taws xob qhov hluav taws xob yuav tsum muab hluav taws xob ntau lub zog ntau cov hluav taws xob kub. Los ntawm kev txiav txim siab ntau npaum li cas cov cua sov tsim, koj tuaj yeem txiav txim siab ntau npaum li cas lub zog ntawm cov khoom siv hluav taws xob yuav tsum tau muab.
Joule txoj cai thov
Joule nyhuv hauv incandescent qhov muag teev
Incandescent qhov muag teev yog tsim los ntawm kev tso lub siab melting tungsten filament hauv lub iav teeb. Nyob rau qhov kub li ntawm 500 ºC, lub cev tawm lub teeb xim liab, uas hloov zuj zuj mus dawb yog tias qhov kub nce ntxiv. Qhov txoj ntsiab lus ntawm lub qhov muag teev, thaum ncav cuag 3.000 ºC, emits lub teeb dawb. Sab hauv ampoule lub tshuab nqus tsev siab tau ua thiab ib qho roj inert tau muab tso rau kom qhov paug tsis hlawv.
Qhov kub muab tawm los ntawm qhov tam sim no (Joule effect) raws li nws dhau los ntawm hais tias lim pom tau nws mus txog qhov ntsuas kub kom tsim nyog rau incandescence tshwm sim, qhov cuam tshuam ntawm cov khoom siv los tawm lub teeb thaum raug qhov kub siab. Saib duab 6.
Nws yog ib qho tseem ceeb uas yuav tsum xaiv lub teeb kom raug rau qhov loj dua lub zog txuagCov. Hauv qhov muag teev incandescent tsuas yog siab tshaj 15% ntawm lub zog siv, qhov hluav taws xob tshuav hluav taws xob tau yaj thaum tshav kub. Nyob rau hauv cov qhov muag coj 80 mus rau 90% yog hloov mus rau hauv lub teeb hluav taws xob, tsuas yog 10% yog nkim thaum dissipating nyob rau hauv daim ntawv ntawm tshav kub. Led qhov muag teev yog qhov kev xaiv zoo tshaj plaws, muaj kev txuag hluav taws xob ntau thiab kev siv hluav taws xob tsawg. Saib duab 7. [3]
1 kev tawm dag zog
Rau qhov 100 W, 110 V incandescent noob, txiav txim siab:
a) Qhov kev sib zog ntawm qhov tam sim no ntws los ntawm lub qij.
b) Lub zog nws siv tauj ib teev.
Tshuaj:
a) Hluav taws xob tam sim no:
Cov lus qhia ntawm hluav taws xob hluav taws xob tau siv:
Peb thov caw koj mus saib kab lus ntawm Watt's Law Zog
Los ntawm Ohm Txoj Cai tus nqi ntawm qhov hluav taws xob tsis kam tuaj ntawm lub teeb tau:
peb thov caw koj saib cov kab lus Ohm txoj cai thiab nws cov kev tsis pub lwm tus paub
b) Zog siv nyob rau ib teev
Joule Txoj Cai txiav txim siab qhov nyiaj ntawm lub tshav kub uas dissipated hauv qhov muag teev
Yog tias 1 Kilowatt-teev = 3.600.000 Joule, lub zog siv ib teev yog:
Q = 0,002 kWh
Tshwm sim:
i = 0,91 A; Q = 0,002 kWh
Cov nyhuv Joule - Kev xa tawm thiab faib hluav taws xob lub zog
Cov hluav taws xob hluav taws xob, uas tau tsim hauv ib tsob ntoo, yog thauj los ntawm cov kab hluav taws xob xaj siv los tom qab siv hauv tsev, kev lag luam thiab kev lag luam. [4]
Raws li tam sim no circulates, cua sov yog dissipated los ntawm Joule effect, poob ib feem ntawm lub zog rau ib puag ncig. Qhov ntau dua tam sim no, ntau dua qhov kub uas yog dissipated. Txhawm rau kom tsis txhob poob lub zog, cov dej hluav taws xob thauj thaum muaj hluav taws xob tsawg thiab qhov hloov siab ntawm 380 kV. Qhov no txhim kho cov ua tau zoo ntawm kev thauj mus los ntawm hluav taws xob lub zog. Hauv kev hloov pauv thiab hloov pauv lawv tau txo mus rau theem voltage ntawm 110 V thiab 220 V rau lawv qhov kawg siv 25 lossis 220 volts). Saib duab 8.
Hauv ntau cov khoom siv Joule siv, qhov twg hluav taws xob hluav taws xob hloov mus rau hauv tshav kub, xws li hauv cov hluav taws xob tsis huv, dej tso cua sov, fuses, toasters, lub qhov cub hluav taws xob, thiab lwm yam. Saib duab 9.
2 kev tawm dag zog
Ib qho hluav taws xob siv hluav taws xob 400W siv rau 10 feeb. Paub tias cov hlau txuas rau 110 V hluav taws xob hluav taws xob, txiav txim siab:
a) Qhov kev sib zog ntawm qhov tam sim no ntws los ntawm cov hlau.
b) Tus nqi ntawm tshav kub dissipated los ntawm hlau.
Tshuaj:
Hluav taws xob tam sim no
Cov lus qhia ntawm hluav taws xob hluav taws xob tau siv:
p = vi
Los ntawm Ohm Txoj Cai tus nqi ntawm qhov hluav taws xob tsis kam tuaj ntawm lub teeb tau:
Tshav kub
Joule Txoj Cai txiav txim siab tus nqi ntawm cov cua sov uas yaj nyob rau hauv lub phaj. Yog tias ib feeb muaj 60 vib nas this, tom qab ntawd 10 feeb = 600 s.
Yog 1 Kilowatt-teev = 3.600.000 Joule, qhov tso cua sov yog:
Q = 0,07 kWh
SIB THAM
Joule Txoj Cai lij choj hais tias cov cua sov ua los ntawm lub tshuab hluav taws xob thaum nws nthuav tawm los ntawm tus neeg xyuas pib yog ncaj qha mus rau cov square ntawm qhov sib zog ntawm qhov tam sim no, lub sij hawm tsis kam thiab lub sijhawm nws siv rau qhov tam sim no mus rau ncig. Hauv homage rau Joule lub zog ntawm lub zog hauv kev qhia thoob ntiaj teb tam sim no hu ua "Joule".
Ntau yam khoom siv siv “joule nyhuv”, Los ntawm kev tsim hluav taws xob los ntawm kev dhau tam sim no los ntawm tus neeg xyuas pib, xws li ncu, lub qhov cub, lub ci ci, daim hlau, thiab lwm yam.
Peb thov caw koj tawm koj cov lus thiab cov lus nug ntawm cov ncauj lus zoo no.