Ứng dụng Định_luật_Joule–Lenz

Nhiệt Joule được sử dụng trong nhiều thiết bị và hệ thống công nghiệp. Bộ phận chuyển đổi điện năng thành nhiệt được gọi là một yếu tố tỏa nhiệt.

Các ứng dụng của nhiệt Joule
  • Sợi dây tóc bóng đèn phát sáng
  • Hình ảnh nhiệt hồng ngoại của một bóng đèn
  • Dây tóc bóng đèn phóng đại bằng kính hiển vi điện tử quét
  • Một cuộn dây sưởi ấm với công suất 30kW
  • Máy sưởi bức xạ nhiệt
  • Máy đun nước nhỏ, 500 W
  • Dây may so hình ống gấp của máy pha cà phê espresso
  • Máy đun nước phòng thí nghiệm duy trì nhiệt độ phù hợp để tiến hành thí nghiệm
  • Bếp điện từ
  • Bàn ủi
  • Mỏ hàn, dùng làm tan chảy các mối nối kim loại
  • Quạt sưởi xách tay
  • Máy sấy tóc, tạo ra một luồng khí nóng từ dây đốt kim loại

Có rất nhiều ứng dụng thực tế của nhiệt Joule:

  • Đèn dây tóc sáng khi sợi đốt được đun nóng bằng nhiệt Joule, do bức xạ nhiệt mà phát nhiệt và ánh sáng.
  • Cầu chì được sử dụng như một khóa an toàn, ngắt các mạch quá tải nếu dòng điện đủ cường độ làm tan chảy dây chì.
  • Thuốc lá điện tử làm bốc hơi propylen glycol và glyxerin thực vật bởi nhiệt Joule.
  • Nhiều thiết bị bị sử dụng nhiệt Joule, như bếp điện, bàn ủi, lò sưởi điện, mỏ hàn,...
  • Một số thiết bị chế biến thức ăn có thể sử dụng hệ thống nhiệt Joule: dòng điện chạy qua thực phẩm (hoạt động như một điện trở) tạo ra nhiệt bên trong thực phẩm.[8] Dòng điện xoay chiều cùng với điện trở của thực phẩm đều cùng sinh ra nhiệt.[9] Trở kháng lớn sẽ tăng nhiệt tạo ra. Điều này cho phép làm nóng thực phẩm một cách nhanh chóng và thống nhất, giữ được chất lượng thực phẩm tốt hơn. Các sản phẩm có hạt nóng lên nhanh hơn trong hệ thống sưởi Joule (so với xử lý nhiệt thông thường) do có điện trở cao hơn.[10]

Chế biến thực phẩm

Nhiệt Joule được sử dụng trong tiệt trùng nhanh (còn gọi là quá trình "vô trùng nhiệt độ cao trong thời gian ngắn" (tiếng Anh: High-temperature short-time - HTST)). Quá trình này cho dòng điện xoay chiều 50–60 Hz qua thực phẩm[11] và vì thực phẩm có điện trở, nhiệt được tạo ra.[11] Khi sản phẩm nóng lên, độ dẫn điện tăng tuyến tính.[9] Một dòng điện cao tần là một phương pháp tốt trong chế biến thực phẩm vì nó làm giảm quá trình oxi hóa và ô nhiễm kim loại.[11] Phương pháp cũng là tối ưu cho các loại thực phẩm có chứa các hạt lơ lửng trong một dung dịch muối yếu do điện trở lớn của chúng.[10] Nhiệt Joule cho phép duy trì chất lượng thực phẩm nhờ sự gia nhiệt đồng đều làm giảm sự thay đổi chất lượng và chế biến thực phẩm quá nhiều.[11]