மின்னோட்டத்தின் வெப்ப விளைவு,ஜுலின் விதி: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்

மின்னோட்டத்தின் வெப்ப விளைவு,ஜுலின் விதி: தீர்க்கப்பட்ட எடுத்துக்காட்டு சிக்கல்கள்

எடுத்துக்காட்டு 2.27

10Ω மின்தடையாக்கி வழியாக 5 A மின்னோட்டம் 5 நிமிட நேரம் பாய்வதால் தோன்றும் வெப்ப ஆற்றலின் மதிப்பை காண்க.

தீர்வு

R = 10 Ω, I = 5A, t = 5 நிமிடங்க ள் = 5x 60S

H = I2 Rt

= 52 X 10 X 5X 60

= 25X 10 X 300

= 25 X 3000

= 75000 J (அல்லது) 75 Kj

எடுத்துக்காட்டு 2.28

10 Ω மின்தடை கொண்ட மின் சூடேற்றி 220 V மின்திறன் மூலத்துடன் இணைக்கப்பட்டு 1 kg நிறையுள்ள நீரில் மூழ்க வைக்கப்பட்டுள்ளது. நீரின் வெப்பநிலையை 30°C லிருந்து 60°C க்கு உயர்த்த மின் சூடேற்றி எவ்வளவு நேரத்திற்கு இயக்கப்பட வேண்டும்?

(நீரின் தன்வெப்ப ஏற்புத்திறன் S = 4200 J kg-1K-1)

தீர்வு

ஜுலின் வெப்ப விதிப்படி H = I2 Rt

மின் சூடேற்றி வழியேபாயும்மின்னோட்டம் = 220V/10Ω = 22A

மின் சூடேற்றி 1 விநாடியில் உற்பத்தி செய்யும் வெப்பம் H = I2 R

H = (22)2 x 10 = 4840 J = 4.84 kJ.

உண்மையில் இந்த மின் சூடேற்றியின் திறன் மதிப்பு 4.84 k W ஆகும்.

1kg நிறையுள்ள நீரின் வெப்பநிலையை 30°C லிருந்து 60°C க்கு உயர்த்த தேவைப்படும் வெப்ப ஆற்றலின் அளவு

Q= ms ∆T (பார்க்க வகுப்பு XI தொகுதி 2, அலகு 8)

இங்கு m = 1 kg.

s=4200 J kg-1K-1, ∆T = 30 K,

எனவே Q = 1 x 4200 x 30 = 126 kJ

இந்த வெப்ப ஆற்றலை தோற்றுவிக்கத் தேவைப்படும் நேரம்

t= Q/I2R= 126x103/4840 ≈ 26.03S