ເທກໂນໂລຍີ

ຄວາມຮ້ອນຂອງກົດ ໝາຍ Joule "ການສະ ໝັກ - ອອກ ກຳ ລັງກາຍ"

ທ່ານ Joule ໄດ້ສຶກສາຜົນກະທົບທີ່ຜະລິດໄດ້ໃນເວລາທີ່ກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານ conductor ແລະຖືກສ້າງຕັ້ງຂື້ນໂດຍກົດຫມາຍ Joule ທີ່ມີຊື່ສຽງ. ໃນເວລາທີ່ຄ່າໄຟຟ້າຍ້າຍຜ່ານ conductor ເອເລັກໂຕຣນິກ collide ກັບກັນແລະກັນຜະລິດຄວາມຮ້ອນ.

ການ ນຳ ໃຊ້ Joule effect, ເຄື່ອງໃຊ້ໃນຄົວເຮືອນແລະອຸປະກອນອຸດສາຫະ ກຳ ຫຼາຍຊະນິດໄດ້ຖືກອອກແບບ, ເຊິ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າຈະຖືກປ່ຽນເປັນຄວາມຮ້ອນໂດຍຫຼັກການນີ້, ເຊັ່ນ: ເຕົາໄຟຟ້າແລະເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າ.

ກົດ ໝາຍ Joule ຖືກ ນຳ ໃຊ້ໃນການອອກແບບອຸປະກອນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍພະລັງງານຜ່ານຄວາມຮ້ອນ.

ການຮູ້ຈັກ James Joule ເລັກຫນ້ອຍ:

James Prescott Joule (1818-1889)
ລາວເປັນນັກຟີຊິກສາດຂອງອັງກິດທີ່ ດຳ ເນີນການຄົ້ນຄ້ວາກ່ຽວກັບວັດແທກຄວາມຮ້ອນ, ພະລັງງານ, ໄຟຟ້າ, ແລະການສະກົດຈິດ.
ຮ່ວມກັນກັບ William Thomson ພວກເຂົາໄດ້ຄົ້ນພົບອັນທີ່ເອີ້ນວ່າຜົນກະທົບຂອງ Joule - Thomson ໂດຍພວກເຂົາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ອາຍແກັສເຢັນລົງເມື່ອຂະຫຍາຍໂດຍບໍ່ຕ້ອງເຮັດວຽກພາຍນອກເຊິ່ງເປັນຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການພັດທະນາຕູ້ເຢັນແລະເຄື່ອງປັບອາກາດໃນປະຈຸບັນ. ລາວໄດ້ເຮັດວຽກຮ່ວມກັບ Lord Kelvin ໃນການພັດທະນາຂະ ໜາດ ອຸນຫະພູມຢ່າງແທ້ຈິງ, ຊ່ວຍອະທິບາຍທິດສະດີກ່ຽວກັບທາດອາຍຜິດ.
ໜ່ວຍ ງານສາກົນຂອງພະລັງງານ, ຄວາມຮ້ອນແລະການເຮັດວຽກ, joule, ໄດ້ຮັບຊື່ໃນກຽດສັກສີຂອງລາວ. [1]

ກົດ ໝາຍ ຂອງ Joule

ກົດ ໝາຍ Joule ສະ ເໜີ ຫຍັງ?

ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານອົງປະກອບໃດ ໜຶ່ງ, ພະລັງງານບາງສ່ວນຈະຖືກລະລາຍເປັນຄວາມຮ້ອນ. ກົດ ໝາຍ ຂອງ Joule ຊ່ວຍໃຫ້ພວກເຮົາສາມາດ ກຳ ນົດປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ຖືກລະລາຍໃນອົງປະກອບໃດ ໜຶ່ງ, ເປັນຜົນມາຈາກກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫລຜ່ານມັນ. ເບິ່ງຮູບ 1.

ການລະບາຍຄວາມຮ້ອນເນື່ອງຈາກຜົນກະທົບຂອງກະແສໄຟຟ້າໃນກະແສໄຟຟ້າ
citeia.com (ຮູບ 1)

ກົດ ໝາຍ ຂອງ Joule ລະບຸວ່າຄວາມຮ້ອນ (Q) ທີ່ຜະລິດໃນກະແສໄຟຟ້າແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າຂອງມັນ R, ເປັນຮູບສີ່ຫຼ່ຽມມົນຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ຜ່ານມັນແລະໄລຍະເວລາ. ເບິ່ງຮູບ 2.

ກົດ ໝາຍ Joule
citeia.com (ຮູບ 2)

ການສະແດງອອກທາງຄະນິດສາດຂອງກົດ ໝາຍ Joule

ຄວາມຮ້ອນທີ່ຖືກລະລາຍໃນອົງປະກອບ ໜຶ່ງ, ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າແຜ່ຜ່ານມັນ, ແມ່ນໃຫ້ໂດຍການສະແດງທາງຄະນິດສາດໃນຮູບທີ 3. ມັນ ຈຳ ເປັນຕ້ອງຮູ້ມູນຄ່າຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ກະແສຜ່ານອົງປະກອບ, ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າຂອງມັນແລະໄລຍະຫ່າງຂອງ ທີ່ໃຊ້ເວລາ. [ສອງ].

ການສະແດງອອກທາງຄະນິດສາດຂອງກົດ ໝາຍ Joule
citeia.com (ຮູບ 3)

ໃນເວລາທີ່ສຶກສາການສູນເສຍຄວາມຮ້ອນໃນອົງປະກອບ ໜຶ່ງ, ມັນມັກຈະຖືກສະແດງອອກຍ້ອນວ່າຄວາມຮ້ອນໄດ້ລະລາຍໃນຫົວ ໜ່ວຍ“ ແຄລໍລີ່” ແທນທີ່ຈະຢູ່ໃນ Joule. ຮູບສະແດງ 4 ສະແດງສູດ ສຳ ລັບ ກຳ ນົດປະລິມານຄວາມຮ້ອນໃນພະລັງງານ.

ປະລິມານຄວາມຮ້ອນ, ໃນພະລັງງານ
citeia.com (ຮູບ 4)

ພາວະໂລກຮ້ອນເກີດຂື້ນໄດ້ແນວໃດ?

ເມື່ອກະແສໄຟຟ້າໄຫຼຜ່ານກະແສໄຟຟ້າ, ຄ່າໄຟຟ້າຈະປະທະກັບອະຕອມຂອງ conductor ໃນຂະນະທີ່ພວກມັນເຄື່ອນທີ່ຜ່ານມັນ. ເນື່ອງຈາກຄວາມຊshockອກເຫລົ່ານີ້, ສ່ວນ ໜຶ່ງ ຂອງພະລັງງານຈະຖືກປ່ຽນເປັນຄວາມຮ້ອນ, ເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມເພີ່ມຂື້ນຂອງວັດສະດຸປະພຶດ. ເບິ່ງຮູບທີ 5.

ການປະທະກັນຂອງອິເລັກຕອນຜະລິດຄວາມຮ້ອນ
citeia.com (ຮູບ 5)

ການໄຫລວຽນຂອງກະແສໄຟຟ້າໃນປະຈຸບັນຍິ່ງເຮັດໃຫ້ອຸນຫະພູມເພີ່ມຂື້ນ, ແລະຄວາມຮ້ອນຈະແຜ່ຫຼາຍ. ຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດຈາກກະແສໄຟຟ້າທີ່ໄຫລຜ່ານ conductor ແມ່ນມາດຕະການຂອງການເຮັດວຽກທີ່ປະຕິບັດໂດຍກະແສໃນການເອົາຊະນະຄວາມຕ້ານທານຂອງ conductor.

ການເຄື່ອນຍ້າຍໄຟຟ້າຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີແຫຼ່ງໄຟຟ້າ. ແຫຼ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າຕ້ອງໄດ້ສະ ໜອງ ພະລັງງານໄຟຟ້າໃຫ້ມີຄວາມຮ້ອນຫຼາຍຂື້ນ. ໂດຍການ ກຳ ນົດຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດໄດ້ຫຼາຍເທົ່າໃດ, ທ່ານສາມາດ ກຳ ນົດວ່າແຫຼ່ງພະລັງງານຕ້ອງສະ ໜອງ ພະລັງງານເທົ່າໃດ.

ການ ນຳ ໃຊ້ກົດ ໝາຍ ຂອງ Joule

ຜົນກະທົບຂອງ joule ໃນຫລອດໄຟ incandescent

ຫລອດໄຟ incandescent ແມ່ນຜະລິດໂດຍການໃສ່ຂີ້ເຫຍື່ອທີ່ເຮັດໃຫ້ເປັນກ້ອນສູງໃນຫລອດໄຟ. ໃນອຸນຫະພູມ 500 ºC, ອົງການຕ່າງໆຈະປ່ອຍແສງສີແດງ, ເຊິ່ງພັດທະນາເປັນສີຂາວຖ້າອຸນຫະພູມເພີ່ມຂື້ນ. ສ່ວນປະກອບຂອງຫລອດໄຟ, ເມື່ອຮອດ 3.000 ºC, ເຮັດໃຫ້ມີແສງສີຂາວ. ພາຍໃນ ampoule ສູນຍາກາດສູງແມ່ນເຮັດແລະອາຍແກັສທີ່ບໍ່ມີປະສິດຕິພາບຖືກຈັດໃສ່ເພື່ອບໍ່ໃຫ້ໄຟ ໄໝ້.

ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ອຍອອກມາໂດຍກະແສໄຟຟ້າ (Joule effect) ໃນຂະນະທີ່ມັນຈະຜ່ານອຸນຫະພູມທີ່ມີຄວາມ ຈຳ ເປັນເພື່ອໃຫ້ມັນສາມາດບັນລຸອຸນຫະພູມທີ່ ຈຳ ເປັນໃນການເກີດຂື້ນ, ຜົນກະທົບຂອງວັດສະດຸຕ່າງໆທີ່ຈະປ່ອຍແສງໃນເວລາທີ່ມີອຸນຫະພູມສູງ. ເບິ່ງຮູບສະແດງ 6.

ຜົນກະທົບຂອງ joule ໃນຫລອດໄຟ incandescent
citeia.com (ຮູບ 6)

ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະເລືອກເອົາຫລອດໄຟທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບຫຼາຍກວ່າເກົ່າ ປະສິດທິພາບພະລັງງານ. ໃນຫລອດໄຟທີ່ໃຊ້ໄຟຟ້າພຽງແຕ່ໃຊ້ພະລັງງານສູງສຸດ 15%, ສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າຈະຖືກລະລາຍໃນຄວາມຮ້ອນ. ໃນຫລອດໄຟທີ່ ນຳ ມາ 80 ເຖິງ 90% ແມ່ນປ່ຽນເປັນພະລັງງານແສງສະຫວ່າງ, ມີພຽງ 10% ທີ່ສູນເສຍເວລາທີ່ກະຈາຍໃນຮູບແບບຄວາມຮ້ອນ. ຫລອດໄຟທີ່ ນຳ ມາເປັນທາງເລືອກທີ່ດີທີ່ສຸດ, ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານຫຼາຍຂື້ນແລະການໃຊ້ໄຟຟ້າຕໍ່າ. ເບິ່ງຮູບ 7. [3]

ຜົນກະທົບ Joule - ປະສິດທິພາບພະລັງງານ
citeia.com (ຮູບ 7)

ອອກກໍາລັງກາຍ 1

ສຳ ລັບຫລອດໄຟຂະ ໜາດ 100 W, 110 V, ກຳ ນົດ:
a) ຄວາມ ໜາ ແໜ້ນ ຂອງກະແສທີ່ໄຫລຜ່ານຫລອດໄຟ.
b) ພະລັງງານທີ່ມັນບໍລິໂພກຕໍ່ຊົ່ວໂມງ.

Solution:

a) ກະແສໄຟຟ້າ:

ການສະແດງອອກຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າແມ່ນໃຊ້:

ພວກເຮົາເຊີນທ່ານເຂົ້າເບິ່ງບົດຄວາມຂອງ ພະລັງງານກົດ ໝາຍ ຂອງ Watt

ບົດຂຽນຂອງພະລັງງານຂອງ Watt (ການ ນຳ ໃຊ້ - ອອກ ກຳ ລັງກາຍ) ບົດຂຽນ
citeia.com

ສູດພະລັງງານໄຟຟ້າ
citeia.com

ໂດຍກົດ ໝາຍ ຂອງ Ohm ຄ່າຂອງການຕໍ່ຕ້ານໄຟຟ້າຂອງຫລອດໄຟແມ່ນໄດ້ຮັບ:

ພວກເຮົາເຊີນທ່ານເຂົ້າເບິ່ງບົດຄວາມ ກົດ ໝາຍ ຂອງ Ohm ແລະຄວາມລັບຂອງມັນ

ກົດ ໝາຍ ສູດຂອງ Ohm
ກົດ ໝາຍ ສູດຂອງ Ohm
b) ພະລັງງານບໍລິໂພກຕໍ່ຊົ່ວໂມງ

ກົດ ໝາຍ Joule ກຳ ນົດ ຈຳ ນວນປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ຖືກລະລາຍໃນຫລອດໄຟ

ສູດພະລັງງານບໍລິໂພກຕໍ່ຊົ່ວໂມງ
ສູດພະລັງງານບໍລິໂພກຕໍ່ຊົ່ວໂມງ

ຖ້າ 1 ກິໂລວັດຊົ່ວໂມງ = 3.600.000 Joule, ພະລັງງານທີ່ໃຊ້ຕໍ່ຊົ່ວໂມງແມ່ນ:

Q = 0,002 kWh

ຜົນໄດ້ຮັບ:

i = 0,91 ກ; Q = 0,002 kWh

Joule effect - ການສົ່ງຕໍ່ແລະແຈກຈ່າຍພະລັງງານໄຟຟ້າ

ພະລັງງານໄຟຟ້າ, ທີ່ຜະລິດຢູ່ໃນໂຮງງານ, ຖືກຂົນສົ່ງໂດຍສາຍໄຟກະແສໄຟຟ້າເພື່ອ ນຳ ໃຊ້ຕໍ່ມາໃນເຮືອນ, ທຸລະກິດແລະອຸດສາຫະ ກຳ. [4]

ໃນຂະນະທີ່ກະແສໄຟຟ້າໃນປະຈຸບັນ, ຄວາມຮ້ອນຈະຖືກລະລາຍໂດຍຜົນກະທົບຂອງ Joule, ສູນເສຍພະລັງງານສ່ວນ ໜຶ່ງ ໄປສູ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ປະຈຸບັນຍິ່ງໃຫຍ່ກວ່າເກົ່າ, ຄວາມຮ້ອນທີ່ແຜ່ຫຼາຍ. ເພື່ອຫລີກລ້ຽງການສູນເສຍພະລັງງານ, ກະແສໄຟຟ້າຖືກຂົນສົ່ງດ້ວຍກະແສໄຟຟ້າຕໍ່າແລະແຮງດັນໄຟຟ້າແຮງສູງ 380 kV. ນີ້ຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການຂົນສົ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າ. ໃນສະຖານີຍ່ອຍແລະ ໝໍ້ ແປງໄຟຟ້າພວກມັນຖືກຫຼຸດລົງໃນລະດັບແຮງດັນໄຟຟ້າທີ່ 110 V ແລະ 220 V ສຳ ລັບການ ນຳ ໃຊ້ໄຟຟ້າສຸດທ້າຍ 25 ຫຼື 220 ໂວນ). ເບິ່ງຮູບສະແດງ 8.

ຜົນກະທົບ Joule - ປະສິດທິພາບພະລັງງານ
citeia.com (ຮູບ 8)

ໃນເຄື່ອງໃຊ້ໄຟຟ້າຫຼາຍຊະນິດ, ຜົນກະທົບ Joule ຖືກ ນຳ ໃຊ້, ເຊິ່ງພະລັງງານໄຟຟ້າຈະຖືກປ່ຽນເປັນຄວາມຮ້ອນ, ເຊັ່ນ: ໃນ ໝໍ້ ໄຟຟ້າ, ເຄື່ອງເຮັດຄວາມຮ້ອນນ້ ຳ, ຟິວ, ເຕົາ, ເຕົາ, ເຕົາໄຟຟ້າແລະອື່ນໆ. ເບິ່ງຕົວເລກ 9.

ເຄື່ອງໃຊ້ທີ່ເຮັດວຽກໂດຍໃຊ້ Joule effect
citeia.com (ຮູບ 9)

ອອກກໍາລັງກາຍ 2

ທາດເຫຼັກໄຟຟ້າຂະ ໜາດ 400W ຖືກໃຊ້ໃນເວລາ 10 ນາທີ. ໂດຍຮູ້ວ່າທາດເຫຼັກຖືກເຊື່ອມຕໍ່ກັບສາຍໄຟຟ້າ 110 V, ກຳ ນົດ:

a) ຄວາມເຂັ້ມຂອງກະແສທີ່ໄຫຼຜ່ານທາດເຫຼັກ.
b) ປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ແຜ່ອອກໂດຍທາດເຫຼັກ
.

Solution:

ກະແສໄຟຟ້າ

ການສະແດງອອກຂອງພະລັງງານໄຟຟ້າແມ່ນໃຊ້:

p = vi

ໄຟຟ້າ
ໄຟຟ້າສູດ

ໂດຍກົດ ໝາຍ ຂອງ Ohm ຄ່າຂອງການຕໍ່ຕ້ານໄຟຟ້າຂອງຫລອດໄຟແມ່ນໄດ້ຮັບ:

ສູດກົດ ໝາຍ ຂອງ Ohm
ສູດກົດ ໝາຍ ຂອງ Ohm

ຄວາມຮ້ອນ

ກົດ ໝາຍ Joule ກຳ ນົດປະລິມານຄວາມຮ້ອນທີ່ຖືກລະລາຍໃນແຜ່ນ. ຖ້ານາທີມີ 60 ວິນາທີ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ 10 ນາທີ = 600 s.

ສູດກົດ ໝາຍ ຂອງ Joule
ສູດກົດ ໝາຍ ຂອງ Joule

ຖ້າ 1 ກິໂລວັດຊົ່ວໂມງ = 3.600.000 Joule, ຄວາມຮ້ອນທີ່ປ່ອຍອອກມາແມ່ນ:

Q = 0,07 kWh

ຂໍ້ສະຫຼຸບ

ກົດ ໝາຍ ຂອງ Joule ລະບຸວ່າຄວາມຮ້ອນທີ່ຜະລິດຈາກກະແສໄຟຟ້າເມື່ອມັນກະແສຜ່ານກະແສໄຟຟ້າແມ່ນອັດຕາສ່ວນໂດຍກົງກັບມົນທົນຄວາມແຮງຂອງກະແສໄຟຟ້າ, ເວລາຄວາມຕ້ານທານແລະເວລາທີ່ມັນໃຊ້ ສຳ ລັບກະແສໄຟຟ້າ. ໃນການເຄົາລົບ Joule ຫົວ ໜ່ວຍ ພະລັງງານໃນລະບົບສາກົນເອີ້ນວ່າ“ Joule”.

ອຸປະກອນຫຼາຍຄົນໃຊ້“ຜົນກະທົບ joule”, ໂດຍການຜະລິດຄວາມຮ້ອນໂດຍຜ່ານກະແສໄຟຟ້າ, ເຊັ່ນເຕົາ, ເຕົາ, ເຕົາ, ແຜ່ນ, ແລະອື່ນໆ.

ພວກເຮົາຂໍເຊີນທ່ານອອກ ຄຳ ເຫັນແລະ ຄຳ ຖາມຂອງທ່ານໃສ່ຫົວຂໍ້ທີ່ ໜ້າ ສົນໃຈນີ້.

REFERENCIAS

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

ອອກຈາກ Reply ເປັນ

ທີ່ຢູ່ອີເມວຂອງທ່ານຈະບໍ່ໄດ້ຮັບການຈັດພີມມາ. ທົ່ງນາທີ່ກໍານົດໄວ້ແມ່ນຫມາຍດ້ວຍ *

ເວັບໄຊທ໌ນີ້ໃຊ້ Akismet ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການຂີ້ເຫຍື້ອ. ຮຽນຮູ້ວິທີການຂໍ້ມູນຄໍາຄິດເຫັນຂອງທ່ານຖືກປະຕິບັດ.