Ny hafanan'ny Lalàn'i Joule "Applications - Exercises"
Nandinika ny vokatr'izany i Joule rehefa nisy onja elektrika nandehandeha mpitarika ary napetraky ny lalàna Joule fanta-daza. Rehefa mivezivezy amin'ny alàlan'ny mpampita elektrika ny elektronika mifandona miteraka hafanana.
Ny fampiasana ny vokatr'i Joule dia namboarina ny kojakojam-pianakaviana marobe sy ny fitaovana indostrialy, izay ahodina ho hafanana amin'ity angovo ity ny angovo herinaratra, toy ny fahandroana vy sy vy.
Ny lalàna Joule dia ampiasaina amin'ny famolavolana fitaovana hampihenana ny fatiantoka angovo amin'ny alàlan'ny hafanana.
Mahafantatra kely an'i James Joule:
James Prescott Joule (1818-1889)
Physistista anglisy izy izay nanao fikarohana momba ny thermodinamika, angovo, herinaratra ary magnetisma.
Niaraka tamin'i William Thomson izy ireo dia nahita ilay antsoina hoe Joule - Thomson izay nanehoan'izy ireo fa azo atao ny manala ny entona rehefa manitatra nefa tsy manao asa ivelany, fitsipika fototra amin'ny fampandrosoana ireo vata fampangatsiahana sy etona misy ankehitriny. Niara-niasa tamin'i Lord Kelvin izy mba hampivelatra ny maripanan'ny maripana tanteraka, nanampy tamin'ny fanazavana ny teolojika entin'ny gas.
Ny singa iraisam-pirenena momba ny angovo, ny hafanana ary ny asa, ny joule, dia notononina ho fanomezam-boninahitra azy. [1]
Lalàna Joule
Inona no tolo-kevitry ny Lalàn'i Joule?
Rehefa mikoriana mamaky singa iray ny onja elektrika dia esorina toy ny hafanana ny angovo sasany. Ny lalàn'i Joule dia mamela antsika hamaritra ny habetsahan'ny hafanana miparitaka ao anaty singa iray, vokatry ny herinaratra mandeha eo aminy. Jereo ny sary 1.
Ny Lalàn'i Joule dia manambara fa ny hafanana (Q) ateraky ny mpitarika dia mitovy amin'ny fanoherana herinaratra R, hatrany amin'ny kianjan'ny riaka mandalo azy, ary amin'ny elanelam-potoana. Jereo ny sary 2.
Fanehoana matematika ny lalàn'i Joule
Ny hafanana miparitaka amina singa iray, rehefa mivezivezy misy azy, dia omen'ny fitenenana matematika amin'ny sary 3. Ilaina ny mahafantatra ny sandan'ny herinaratra mandeha amin'ny herin'ny elatra, ny fanoherana herinaratra ary ny elanelan'ny fotoana. [roa].
Rehefa mandalina ny fahaverezan'ny hafanana amin'ny singa iray dia matetika no aseho azy io satria ny hafanana mihena ao amin'ilay singa "kaloria" fa tsy ao amin'ny Joule. Ny sary 4 dia mampiseho ny fomba hamaritana ny habetsahan'ny hafanana amin'ny kaloria.
Ahoana ny fomba fiakaran'ny mari-pana?
Rehefa mandeha amin'ny alàlan'ny mpampita herinaratra ny herinaratra dia mifandona amin'ireo atôma mitondra azy ny elektrika rehefa mandeha eo izy ireo. Noho ireo fikoropahana ireo, ny ampahany amin'ny angovo dia navadika ho hafanana, mampitombo ny hafanan'ny fitaovana fitarihana. Jereo ny sary 5.
Arakaraky ny fivoaran'ny onja ankehitriny no mampitombo ny mari-pana, ary mihabe ny hafanana. Ny hafanana vokarin'ny rano mandeha amin'ny herinaratra mikoriana amin'ny alalàn'ny mpitarika dia refy iray amin'ny asa vitan'ny ankehitriny mba handresena ny fanoherana ny mpitarika.
Ny famindrana ny vidin'ny herinaratra dia mitaky loharanon-kery. Ny loharano mandeha amin'ny herinaratra dia tsy maintsy manome herinaratra bebe kokoa arakaraka ny mahafoana ny hafanana. Amin'ny famaritana ny habetsaky ny hafanana vokarina, dia azonao atao ny mamaritra hoe ohatrinona ny angovo tokony omen'ny loharano.
Fangatahana lalàna Joule
Vokatry ny Joule amin'ny jiro mirehitra
Ny takamoa manjelanjelatra dia atao amin'ny alàlan'ny fametrahana filamentana tungsten miempo be ao anaty jiro fitaratra. Amin'ny hafanan'ny 500 ºC dia mamoaka hazavana mena ny vatana, izay mivoatra fotsy raha mitombo ny mari-pana. Ny filamentam-jiro, rehefa mahatratra 3.000 ºC, dia mamoaka hazavana fotsy. Ao anaty ampoule dia anaovanana banga be dia be ary apetraka etona tsy mitongilana mba tsy hirehitra ny filamentana.
Ny hafanana navoakan'ny ankehitriny (effets Joule) rehefa mandalo ilay filamentana izy dia mamela azy hahatratra ny mari-pana ilaina hitrangan'ny tsy fahazoana mamy, vokatry ny fitaovana hamoahana hazavana rehefa iharan'ny maripana ambony. Jereo ny sary 6.
Zava-dehibe ny misafidy ny jiro tsara ho an'ny lehibe kokoa fahombiazan'ny angovo. Ao amin'ny takamoa tsy miovaova dia 15% fotsiny amin'ny angovo no ampiasaina, ny sisa herinaratra mandeha amin'ny herinaratra dia esorina amin'ny hafanana. Ao amin'ny takamoa tarihiny 80 ka hatramin'ny 90% novaina ho angovo maivana, 10% ihany no ho very rehefa miparitaka amin'ny endrika hafanana. Ny takamoa tariby no safidy tsara indrindra, ny fahombiazan'ny angovo lehibe kokoa ary ny fihenan'ny herinaratra ambany. Jereo ny sary 7. [3]
1 fampiharana
Ho an'ny takamoa 100 W, 110 V dia manaova famaritana:
a) Ny hamafin'ny riaka mikoriana mamaky ny jiro.
b) Ny angovo laniny isan'ora.
vahaolana:
a) Herinaratra:
Ny fanehoana ny herinaratra dia ampiasaina:
Manasa anao izahay hahita ny lahatsoratra an'ny Angovo momba ny lalàna Watt
Amin'ny alàlan'ny Lalàn'i Ohm no ahazoana ny sandan'ny fanoherana herinaratra amin'ny jirony:
manasa anao izahay hahita ny lahatsoratra Ny lalàn'i Ohm sy ny tsiambaratelony
b) Angovo lany isan'ora
Ny lalàn'i Joule dia mamaritra ny habetsahan'ny hafanana miparitaka ao anaty jiro
Raha 1 Kilowatt-hour = 3.600.000 Joule, ny angovo lany isan'ora dia:
Q = 0,002 kWh
vokatra:
i = 0,91 A; Q = 0,002 kWh
Vokatry ny Joule - Fampitana sy fizarana angovo herinaratra
Ny angovo herinaratra, izay vokarina ao anaty zavamaniry, dia entina amin'ny tariby mitondra fitondran-tena mba hampiasaina any an-trano sy any amin'ny orinasa ary amin'ny indostria. [4]
Rehefa mivezivezy ny ankehitriny, dia esorin'ny vokan'ny Joule ny hafanana, very ny ampahany amin'ny angovo amin'ny tontolo iainana. Arakaraka ny maha be ny onja dia mihabe ny hafanana miparitaka. Mba hisorohana ny fahaverezan'ny angovo dia entina amin'ny onja ambany sy tandrifin'ny 380 kV ny onja ankehitriny. Manatsara ny fahombiazan'ny fitaterana angovo elektrika izany. Ao amin'ny substations sy ny transformer dia ahena amin'ny haavon'ny voltage amin'ny 110 V sy 220 V izy ireo amin'ny fampiasana farany25 na 220 volts). Jereo ny sary 8.
Amin'ny fitaovana maro dia ampiasaina ny effet Joule, izay ovaina ho hafanana ny angovo elektrika, toy ny amin'ny vy vy, heater-drano, fuse, toasters, fatana elektrika, sns. Jereo ny sary 9.
2 fampiharana
Misy vy elektrika 400W ampiasaina mandritra ny 10 minitra. Fantaro fa mifamatotra amin'ny outlet elektrika 110 V ny vy, fantaro hoe:
a) Ny hamafin'ny riaka mikoriana amin'ny vy.
b) Ny habetsaky ny hafanana aelin'ny vy.
vahaolana:
Herinaratra
Ny fanehoana ny herinaratra dia ampiasaina:
p = vi
Amin'ny alàlan'ny Lalàn'i Ohm no ahazoana ny sandan'ny fanoherana herinaratra amin'ny jirony:
hafanana
Ny lalàn'i Joule dia mamaritra ny habetsahan'ny hafanana miparitaka ao anaty lovia. Raha misy iray segondra 60 segondra dia 10 minitra = 600 s.
Raha 1 Kilowatt-hour = 3.600.000 Joule, ny hafanana navotsotra dia:
Q = 0,07 kWh
fehin-kevitra
Ny lalàna Joule dia manambara fa ny hafanana vokarin'ny herin'ny herinaratra rehefa mivezivezy amin'ny alàlan'ny fitarihana dia mifanitsy mivantana amin'ny toradroa amin'ny halehiben'ny onja, ary ny fotoana fanoherana sy ny fotoana ilana azy. Ho fanajana an'i Joule, ny vatan'ny angovo ao amin'ny rafitra iraisam-pirenena dia antsoina hoe "Joule".
Fitaovana maro no mampiasa ny “effets joule”Amin'ny famokarana hafanana amin'ny alàlan'ny fitaterana ny kondenera, toy ny lafaoro, fatana, toasters, lovia, sns.
Manasa anao izahay hamela ny hevitrao sy ny fanontanianao amin'ity lohahevitra mahaliana ity.