Nhiệt lượng là gì? Công thức tính nhiệt lượng và một số bài tập áp dụng

Chu Văn An

Nhiệt là gì? Nhiệt là gì? Năng lượng nhiệt là gì? Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra. Phương trình cân bằng nhiệt và công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt nhiên liệu. Một số bài tập áp dụng.

Trong vật lý, nhiệt được nhắc đến rất nhiều và cũng được coi là quan trọng đối với môn học này. Hôm nay, qua bài viết dưới đây chúng ta sẽ tìm hiểu một cách toàn diện về nhiệt lượng cũng như công thức tính nhiệt lượng để hiểu rõ hơn về nó.

NHIỆT LÀ GÌ?

Nhiệt là một dạng năng lượng được tích trữ trong vật chất nhờ chuyển động nhiệt hỗn loạn của các hạt cấu tạo nên vật chất.

Các phân tử cấu tạo nên vật chất thường chuyển động liên tục nên có động năng.

Nhiệt năng của một vật là tổng động năng: động năng chuyển động của khối tâm phân tử + động năng dao động của các nguyên tử tạo nên phân tử xung quanh khối tâm chung + động năng quay của phân tử quanh khối tâm.

Năng lượng nhiệt có mối quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ. Theo đó, nhiệt độ của một vật càng cao thì nhiệt năng của vật đó càng lớn vì các phân tử cấu tạo nên vật đó chuyển động nhanh hơn.

Nhiệt có thể được trao đổi thông qua các quá trình bức xạ, dẫn nhiệt và đối lưu.

NHIỆT LÀ GÌ?

NHIỆT LÀ GÌ?

Nhiệt lượng được hiểu là nhiệt năng mà một vật nhận được hoặc mất đi trong quá trình truyền nhiệt.

Lượng nhiệt mà một vật hấp thụ để nóng lên phụ thuộc vào ba yếu tố sau:

• Khối lượng của vật: Nếu khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng mà vật hấp thụ cũng lớn hơn.
• Nhiệt độ tăng: Nếu nhiệt độ của vật tăng lên nhiều thì lượng nhiệt mà vật hấp thụ cũng lớn hơn.
• Chất tạo nên đồ vật.

Tham khảo thêm bài viết khác: AMPE là gì? MÁY ĐO AMP là gì? Tìm hiểu chi tiết nhất

CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT

Công thức tính nhiệt lượng

Nhiệt lượng được tính theo công thức sau:

Q = mc∆t

Trong đó:

• • Q là lượng nhiệt mà một vật hấp thụ hoặc toả ra. Đơn vị là Jun (J).
  • m là khối lượng của vật, tính bằng kg.
  • c là nhiệt dung riêng của chất, đo bằng J/kg.K
  • Nhiệt dung riêng của một chất có thể cho biết nhiệt lượng cần thiết để làm 1kg chất đó tăng thêm 1 độ C.
  • ∆t là sự thay đổi nhiệt độ, hay nói cách khác là sự biến đổi nhiệt độ (Độ C hoặc K)
    • ∆t = t2 – t1
    • ∆t > 0: vật tỏa nhiệt
    • ∆t < 0: vật hấp thụ nhiệt

Ví dụ:

Ta nói nhiệt dung của than là 5,10^6 J/kg nghĩa là khi đốt cháy hoàn toàn 1kg than sẽ tỏa ra một lượng nhiệt là 5,10^6.

TÍNH NĂNG NỔI BẬT CỦA NHIỆT

• • Lượng nhiệt mà một vật cần hấp thụ để phục vụ cho quá trình gia nhiệt phụ thuộc hoàn toàn vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật cũng như nhiệt dung riêng của vật liệu làm nên vật đó.
  • Nhiệt dung riêng cao: Điều này có nghĩa là lượng nhiệt tỏa ra khi một đơn vị khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy hoàn toàn trong máy bơm.
  • Nhiệt dung riêng thấp: Nhiệt dung riêng cao giúp loại bỏ nhiệt bay hơi của nước thoát ra và hình thành trong quá trình đốt mẫu nhiên liệu.
  • Nhiệt dung của nhiệt lượng kế và lượng nhiệt cần thiết để làm nóng nhiệt lượng kế đến 1oC ở điều kiện tiêu chuẩn (còn gọi là giá trị nước của nhiệt lượng kế).

PHƯƠNG TIỆN CÂN BẰNG NHIỆT VÀ CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT TẢI KHI ĐỐT NHIÊN LIỆU

Phương trình cân bằng nhiệt

Q thu thập = Q bức xạ

• • Q thu được: là nhiệt lượng tổng cộng của vật khi hấp thụ.
  • Q bức xạ: tổng nhiệt lượng của vật khi phát ra.

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt nhiên liệu

Q = qm

Trong đó:

• • Q: nhiệt lượng do vật toả ra (J).
  • q: nhiệt dung của nhiên liệu (J/kg)
  • m: là khối lượng nhiên liệu khi đốt cháy hoàn toàn, tính bằng kg.

MỘT SỐ BÀI TẬP NHIỆT

Bài tập chườm nóng

Bài 1: Tính nhiệt lượng cần thiết để đun nóng 4kg nước từ 15 độ C lên 100 độ C trong một thùng sắt có khối lượng 2kg. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg, nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kg.

Bài 2: Có một bình nhôm có khối lượng 1,8kg chứa 3kg nước ở nhiệt độ 30 độ C. Sau đó, người ta thả vào lọ một miếng sắt có khối lượng 0,3kg đã được nung nóng đến 400 độ C. Xác định nhiệt độ của nước khi cân bằng nhiệt bắt đầu. Biết nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/kg.K; của nước là 4,18,10^3 J/kg.K ; của sắt là 0,46,10^3 J/kg.K.

Bài 3: Dùng bếp than đun sôi 3 lít nước có nhiệt độ ban đầu là 30 độ C trong một ấm nhôm có khối lượng 500g. Biết hiệu suất của bếp than là 35% thì nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K; của nước là 4200 J/kg.K ; Nhiệt dung của than là 27,10^6 J/kg. Tính lượng than cần dùng.

Bài 4: Để xác định nhiệt độ của một lò nung, người ta cho một miếng sắt có khối lượng 22,4g vào lò nung. Khi miếng sắt trên có nhiệt độ bằng nhiệt độ của lò nung, người ta lấy ngay vào đó một nhiệt lượng kế có khối lượng 300g chứa 450g nước ở nhiệt độ 20 độ C, khi đó nhiệt độ của nước trong nhiệt lượng kế tăng lên 23 độ C. Biết nhiệt dung riêng của sắt là 478 J/kg.K; của chất đo nhiệt là 418 J/kg.K; của nước là 4,18,10^3 J/kg.K. Xác định nhiệt độ của lò.

Bài 5: Có một ô tô chạy được quãng đường 200 km với lực kéo 800 N và tiêu tốn 10 lít xăng. Biết nhiệt dung của xăng là q = 46,106 J/kg. Tính hiệu suất của động cơ ô tô.

Bài 6: Nếu truyền 100g chì một nhiệt lượng 270J thì nhiệt độ tăng từ 20 độ C lên 30 độ C. Tính nhiệt dung và nhiệt dung riêng của chì.

Qua đây, Trường Cao Bá Quát hy vọng sẽ cung cấp cho các bạn những kiến ​​thức toàn diện nhất về nhiệt giúp các bạn ghi nhớ và hiểu rõ hơn về nó. Nếu bạn còn thắc mắc về nhiệt hay bất kỳ vấn đề nào khác, đừng ngần ngại liên hệ ngay với Trường Cao Bá Quát để được giải đáp. Hãy để lại bình luận bên dưới bài viết.

Công ty Hóa chất Trường Cao Bá Quát tự hào là nhà cung cấp hóa chất, thiết bị thí nghiệm chất lượng và uy tín hàng đầu. Khách hàng đến với Trường Cao Bá Quát sẽ không phải lo lắng bất cứ điều gì về giá cả cũng như nguồn gốc xuất xứ của hàng hóa. Tìm Trường Cao Bá Quát bằng cách liên hệ trực tiếp qua website hoặc số hottline nhân viên để được tư vấn nhiệt tình.

Tham khảo các bài viết khác tại Trường Cao Bá Quát: Khối lượng riêng là gì? Những điều bạn cần biết về Mật độ

Đầu vào .wpcf7-form-control-wrap{border-radius:5px;box-shadow:none} .wpcf7-form-control{border-radius:5px;box-shadow:none} đầu vào[type=”submit”]đầu vào[type=”submit”].button, đầu vào[type=”submit”].chính {bán kính đường viền: 5px} .wpcf7-spinner{display:none}