Iko kupisa kweMutemo waJoule "Zvishandiso - Exercises"
Joule akadzidza zvinoitika zvinoitika kana magetsi atenderera conductor uye saka yakasimbiswa nemutemo unozivikanwa weJoule. Sezvo chata chemagetsi chichifamba kuburikidza nekondakita, maerekitironi dhumhana neumwe uchigadzira kupisa.
Kugadzira iyo Joule mhedzisiro, akawanda midziyo yemumba midziyo uye maindasitiri michina akagadzirwa, uko magetsi emagetsi anoshandurwa kuita kupisa neiyi nongedzo, senge magetsi ekubika uye simbi.
Mutemo waJoule unoshandiswa mukugadzirwa kwemidziyo kudzikisa kurasikirwa kwesimba kuburikidza nekupisa.
Kusvika pakuziva James Joule zvishoma:
James Prescott Joule (1818-1889)
Akanga ari wefizikisi weBritish uyo akaita ongororo mune thermodynamics, simba, magetsi, uye magineti.
Pamwe chete naWilliam Thomson vakawana izvo zvinonzi Joule - Thomson maitiro avakaratidza nawo kuti zvaigona kutonhodza gasi kana ichiwedzera pasina kuita basa rekunze, musimboti wekuvandudza mafiriji azvino uye maekisesaizi emhepo. Akashanda naIshe Kelvin kukudziridza iwo mwero wakazara we tembiricha, akabatsira kutsanangura iyo kinetic dzidziso yemweya.
Yepasi rose chikamu chesimba, kupisa uye basa, iyo joule, yakatumidzwa mukumukudza. [1]
Mutemo waJoule
Ndeupi mutemo waJoule unokurudzira?
Kana magetsi emagetsi achiyerera kuburikidza nechinhu, mamwe emagetsi anoparadzwa sekupisa. Mutemo waJoule unotibvumidza kuona huwandu hwekupisa hunopararira muchinhu, semhedzisiro yemagetsi magetsi anotenderera kuburikidza nayo. Ona mufananidzo 1.
Mutemo waJoule unoti kupisa (Q) uko kunoitwa mukondakita kunoenderana nemagetsi emagetsi R, kukona yazvino inopfuura napo, uye kusvika kunguva yenguva. Ona mufananidzo 2.
Masvomhu kutaura kweMutemo waJoule
Iko kupisa kunopararira muchinhu, kana ikozvino kutenderera kuburikidza nako, kunopihwa neshoko remasvomhu mumufananidzo 3. Zvinodikanwa kuti uzive kukosha kwemagetsi emagetsi anotenderera kuburikidza nechinhu, kushomeka kwemagetsi uye nguva nguva. [piri].
Paunenge uchidzidza kurasikirwa kwekupisa mune chinhu, chinowanzo kuratidzwa sekudziya kwakadzikira muchikamu "koriori" panzvimbo yeJoule. Mufananidzo 4 inoratidza fomura yekumisikidza huwandu hwekupisa mumakori.
Kudziya kunoitika sei?
Kana magetsi emagetsi achiyerera kuburikidza nekondakita, mari yemagetsi inobonderana nemaatomu ekondakita pavanofamba nayo. Nekuda kwekuvhunduka uku, chikamu chesimba chinoshandurwa kuita kupisa, kuwedzera tembiricha yezvinhu zvinoitisa. Ona mufananidzo 5.
Iyo yakawanda iriko kuyerera, iyo inowedzera kuwedzera kwekushisa, uye iyo yakawanda kupisa inoparara. Iko kupisa kunogadzirwa nemagetsi emagetsi inoyerera kuburikidza nekondakita chiyero chebasa rakaitwa nerazvino mukukunda kushora kwekondakita.
Kufambisa kuchaja kwemagetsi kunoda magetsi. Iyo sosi yemagetsi inofanirwa kupa yakawanda simba iyo yakawanda kupisa inopararira. Nekusarudza kuti ingani kupisa kunogadzirwa, iwe unogona kuona kuti ingani simba iro magetsi sosi rinofanira kupa.
Mutemo waJoule unoshanda
Joule mhedzisiro mune incandescent mababu
Incandescent mababu anogadzirwa nekuisa yakanyanya kunyunguduka tungsten filament mugirazi regirobhu. Pakutonhora kwe500 ºC, miviri inoburitsa mwenje mutsvuku, unoshanduka kuita chena kana tembiricha ichiwedzera. Iyo filament yebhuruu, painosvika kune 3.000 XNUMXC, inoburitsa chena chena Mukati me ampoule gaba rakakwirira rinoitwa uye gasi inert inoiswa kuitira kuti filament isatsve.
Iko kupisa kunopihwa neazvino (Joule athari) sezvo ichipfuura nepakati filament inoitendera kuti isvike patembiricha inodiwa kuti incandescence iitike, mhedzisiro yezvinhu zvekuburitsa mwenje kana yaiswa pasi pekupisa kwakanyanya. Ona mufananidzo 6.
Izvo zvakakosha kusarudza iyo chaiyo girobhu kuti iwedzere mashandiro esimba. Mune mabhanduru emagetsi anongoshandiswa chete simba rinosvika gumi kubva muzana (15%) emagetsi rinoshandiswa, mamwe ese emagetsi emagetsi anoparadzwa mukupisa. Mune akatungamira mababu makumi masere kusvika makumi mapfumbamwe kubva muzana anoshandurwa kuita simba remwenje, chete 80% inoparadzwa painopararira nenzira yekupisa. Led bulbs ndiyo yakanyanya kunaka sarudzo, iine hukuru hwekushandisa simba uye kudzikira kwemagetsi kushandiswa. Ona mufananidzo 90. [10]
Dzidzira 1
Kune 100 W, 110 V incandescent girobhu racho, sarudza:
a) Iko kusimba kwazvino kuyerera kuburikidza nebhuru.
b) Simba raanoshandisa paawa.
Solution:
a) Magetsi emagetsi:
Kutaura kwesimba remagetsi kunoshandiswa:
Tinokukoka iwe kuti uone chinyorwa che Watt Mutemo Mutemo
Nemutemo waOhm kukosha kwekudzivirira kwemagetsi kwegirobhu kunowanikwa:
tinokukoka iwe kuti uone iyo chinyorwa Mutemo waOmm nezvakavanzika zvawo
b) Simba rinoshandiswa paawa
Mutemo waJoule unosarudza huwandu hwekupisa hwakadzikira mugirobhu
Kana 1 Kilowatt-awa = 3.600.000 Joule, simba rinoshandiswa paawa ndere:
Mubvunzo = 0,002 kWh
Mhinduro:
ini = 0,91 A; Mubvunzo = 0,002 kWh
Joule athari - Kufambisa uye kugovera simba remagetsi
Simba remagetsi, iro rinogadzirwa muchirimwa, rinotakurwa netambo dzinoitisa kuti dzishandiswe mudzimba, mabhizinesi nemaindasitiri. [4]
Sezvo ikozvino kutenderera, kupisa kunopedzwa neJoule mhedzisiro, kurasikirwa nechimwe chikamu chesimba kune zvakatipoteredza. Iyo yakanyanya iyo yazvino, inowedzera kupisa kwakadzima. Kuti udzivise kurasikirwa kwesimba, mafashama anotakurwa pazasi mafungu uye ma voltages akakwira e380 kV. Izvi zvinovandudza kugona mukutakura kwesimba remagetsi. Mukumisikidza uye shanduri ivo vanodzikiswa kusvika kumagetsi emagetsi pa110 V uye 220 V yekushandisa kwavo kwekupedzisira25 kana 220 volts). Ona mufananidzo 8.
Mumidziyo yakawanda iyo Joule athari inoshandiswa, uko simba remagetsi rinoshandurwa kuita kupisa, senge mumagetsi emagetsi, hita dzemvura, mafiyuzi, toaster, zvitofu zvemagetsi, pakati pevamwe. Ona mufananidzo 9.
Dzidzira 2
Simbi yemagetsi ye400W inoshandiswa kwemaminitsi gumi. Kuziva kuti iyo simbi yakabatana ne10 V magetsi magetsi, sarudza:
a) Iko kusimba kwazvino kuyerera kuburikidza nesimbi.
b) Huwandu hwekupisa hwakaputswa nedare.
Solution:
Magetsi emagetsi
Kutaura kwesimba remagetsi kunoshandiswa:
p = vi
Nemutemo waOhm kukosha kwekudzivirira kwemagetsi kwegirobhu kunowanikwa:
Kalori
Mutemo waJoule unosarudza huwandu hwekupisa hunopedzwa mundiro. Kana mineti iine masekondi makumi matanhatu, ipapo maminetsi gumi = 60 s.
Kana 1 Kilowatt-awa = 3.600.000 Joule, kupisa kwakaburitswa ndiko:
Mubvunzo = 0,07 kWh
CONCLUSIONS
Mutemo waJoule unoti kupisa kunogadzirwa nemagetsi parinotenderera kuburikidza nekondakita kunoenderana zvakananga nekwere yehukuru hwazvino, nguva yekupokana uye nenguva yazvinotenderera kuti ikozvino kutenderera. Mukukudza Joule iyo simba remagetsi mune yepasi rose system yava kunzi "Joule".
Midziyo yakawanda inoshandisa "joule athari", Nekugadzira kupisa nekupfuura yazvino kuburikidza nekondakita, senge hovhoni, zvitofu, toasters, mahwendefa, pakati pevamwe.
Tinokukoka iwe kuti usiye zvaunotaura uye mibvunzo pane ino inonakidza nhaurwa.