Công thức tính nhiệt lượng thu vào và tỏa ra
|
Ngay từ những năm lớp 7 – lớp 8 chúng ta đã được tiếp xúc với khái niệm nhiệt lượng trong môn vật lý. Tuy nhiên bạn có nhớ nhiệt lượng là gì? Công thức tính nhiệt lượng là gì? Những điều cần lưu ý khi áp dụng công thức tính nhiệt lượng tỏa ra? XEM NGAY bài viết này để tổng hợp lại những kiến thức cũ nhanh và dễ hiểu nhất! Show
Theo bạn, nhiệt lượng là gì?Không phải là một khái niệm xa lạ, nhưng chắc chắn rằng nhiều đọc giả không biết nhiệt lượng là gì Theo nội dung trong SGK môn vật lý lớp 8 thì nhiệt lượng chính là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được cộng vào hay bị hao hụt, mất đi. Nhiệt lượng hay còn gọi là nhiệt năng, có đơn vị tính là Jun (J). Công thức tính nhiệt lượng?Hiện nay chưa có một công cụ đo nào có thể đo trực tiếp được lượng nhiệt lượng sinh ra từ vật thể. Vì vậy bạn cần nắm được công thức tính nhiệt lượng, nhiệt lượng tỏa ra để tính được chính xác nhiệt lượng. 
>>> Nhiệt dung riêng là gì?Nhiệt dung riêng của một chất có vai trò vô cùng quan trọng trong công thức tính nhiệt dung riêng & nhiệt lượng. Nhiệt dung riêng có thể hiểu là những nhiệt lượng CẦN THIẾT để cun cấp cho một đơn vị đo lượng chất đo đó. Cụ thể là khi dùng để đo khối lượng hoặc số phân tử (như Mol,…). Xét trong hệ thống đơn vị đo lường quốc tế của vật lý, thì:
Joule/Kilogam/Kelvin hoặc Joule/Mol/Kelvin hay: J-Kg-1; J/(kg-K). Nhiệt dung riêng thường được sử dụng trong các phép tính nhiệt lượng trong quá trình tham gia công cho vật liệu xây dựng & phục vụ cho việc lựa chọn các vật liệu trong các chạm nhiệt. Đối với nhiệt lượng: Nhiệt lượng vật cần thu để phục vụ cho quá trình nóng lên phụ thuộc hoàn toàn vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật & cả nhiệt dung riêng của chất liệu làm ra vật. + Với khối lượng của vật: Khối lượng vật càng lớn, nhiệt lượng vật thu vào cũng càng lớn (tỷ lệ thuận) + Với độ tăng của vật: Độ tăng càng cao nhiệt lượng vật thu vào càng lớn (tỷ lệ thuận) Ngoài ra, nhiệt lượng của một chất còn phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nên vật… Từ những đặc điểm trên, ta có thể thu được: Công thức tính nhiệt lượng là:Q = m.c. ∆t Trong đó:
Tham khảo bảng các chất với nhiệt dung riêng để dùng trong công thức tính nhiệt lượngNhư đã nói ở trên, thì nhiệt dung riêng của từng chất có sự thay đổi dẫn đến kết quả tính nhiệt lượng thay đổi theo. Vì vậy, bạn có thể tìm hiểu và tham khảo ở bảng nhiệt dung riêng của một số chất thường gặp. Phương trình cân bằng nhiệt và công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệuPhương trình cân bằng nhiệt:
Theo đó, ta có công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu như sau: Q = q.m Trong đó:
Trên đây là công thức tính nhiệt lượng, nhiệt lượng tỏa ra của một vật, hy vọng sẽ có ích đối với bạn! Thiết bị đo nhiệt độTrên thị trường hiện nay có rất nhiều thiết bị đo nhiệt độ hoặc súng đo nhiệt độ có thể đo những nguồn nhiệt từ xa, không cần tiếp xúc trực tiếp với vùng cần đo nhiệt độ, có độ chính xác cao và nhanh chóng. Các thiết bị này sử dụng kỹ thuật cảm ứng bức xạ hồng ngoại, kết hợp với laser để xác định nguồn nhiệt. Để định vị được tầm xa đo chính xác bạn cần chú ý tới tỷ lệ giữa Khoảng cách / Đường kính nguồn nhiệt (D/S). Các thiết bị có tỷ lệ D/S càng lớn thì thiết bị đó càng có độ đo chính xác được ở khoảng cách xa cao. Ngoài ra có những máy đo nhiệt độ sử dụng 2 nguồn tia Laser để người dùng dễ dàng định vị được khoảng cách đo hợp lý mà không phải ước lượng. Súng đo nhiệt độ được sử dụng rộng rãi, rất tiện ích và hữu dụng cho thợ điện, thợ cơ khí, thanh tra xây dựng, người bảo trì máy móc… Tktech.vn hiện đang phân phối và nhập khẩu các thiết bị đo nhiệt độ chính hãng từ nước ngoài về với chất lượng và độ chính xác cực kỳ cao, các dòng sản phẩm như: súng đo nhiệt độ fluke, Máy đo nhiệt độ Extech, Máy đo nhiệt độ đầu Hanna, Máy đo nhiệt độ hồng ngoại Flus… Xem Thêm: Thiết bị đo nhiệt độ chính hảng nhập khẩu USA Nhiệt lượng là một thuật ngữ được sử dụng phổ biến trong bộ môn vật lý. Hãy cùng theo dõi bài viết này để tìm hiểu Nhiệt lượng là gì? Công thức tính nhiệt lượng như thế nào? Hơn nữa, bạn có thể củng cố kiến thức bằng những bài tập có lời giải chi tiết nhé! Hãy cùng tham khảo với Mobitool nhé ! Nhiệt là một dạng năng lượng dự trữ trong vật chất nhờ vào chuyển động nhiệt hỗn loạn của các hạt cấu tạo nên vật chất. Các phân tử cấu tạo nên vật chất thường chuyển động hỗn loạn không ngừng và nhờ đó chúng có động năng. Nhiệt năng của vật là tổng các động năng: động năng chuyển động của khối tâm của phân tử + động năng trong dao động của các nguyên tử cấu tạo nên phân tử quanh khối tâm chung + động năng quay của phân tử quanh khối tâm. Nhiệt năng có mối quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ. Theo đó, nhiệt độ của vật càng cao thì nhiệt năng của vật càng lớn do các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh. Nhiệt có thể trao đổi qua các quá trình bức xạ, dẫn nhiệt, đối lưu. Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Đơn vị tính nhiệt lượng là Jun, ký hiệu là J. Những yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt lượng một vật thu vào để làm nó nóng lên bao gồm:
Nhiệt dung riêng của 1 chất có thể cho biết nhiệt lượng cần thiết để có thể làm cho 1kg chất đó tăng thêm 1 độ C. Trong hệ thống đơn vị đo lường quốc tế của vật lý, đơn vị dùng để đo nhiệt dung riêng là Joule trên kilôgam trên Kelvin (J·kg−1·K−1 hay J/(kg·K), hoặc Joule trên mol trên Kelvin. Nhiệt dung riêng thường được sử dụng trong các phép tính nhiệt lượng trong quá trình tham gia công cho vật liệu xây dựng & phục vụ cho việc lựa chọn các vật liệu trong các chạm nhiệt. Đối với nhiệt lượng: Nhiệt lượng vật cần thu để phục vụ cho quá trình nóng lên phụ thuộc hoàn toàn vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật & cả nhiệt dung riêng của chất liệu làm ra vật.
Ngoài ra, nhiệt lượng của một chất còn phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nên vật. Sự truyền nhiệt là quá trình trao đổi nhiệt lượng giữa hai môi trường với nhiệt độ khác nhau qua vách ngăn cách và cũng có thể là sự truyền nhiệt từ vật này sang vật khác thông qua hình thức truyền nhiệt. Khi hai vật trao đổi nhiệt với nhau sẽ dựa theo nguyên lý:
Viết công thức tính nhiệt lượng Trong đó:
Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra ở trên điện trở Trong đó:
Công thức: Công thức nhiệt lượng tỏa ra khi ta đốt cháy nhiên liệu Trong đó:
Công thức: Phương trình cân bằng nhiệt Trong đó:
Đổi đơn vị nhiệt độ từ °C sang °K Trong đó:
Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra của một vật Trong đó:
Lưu ý: Nhiệt độ t2 luôn nhỏ hơn t1. Nhiệt lượng vật cần thu để phục vụ cho quá trình làm nóng lên phụ thuộc hoàn toàn vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật cũng như nhiệt dung riêng của chất liệu làm ra vật.
Công thức mức cường độ âm đầy đủ hãy cùng tham khảo để làm tốt chương âm thanh nhé ! Bài 1: Nhiệt lượng mà vật nhận được hay tỏa ra phụ thuộc vào: A. Khối lượng B. Độ tăng nhiệt độ của vật C. Nhiệt dung riêng của chất làm nên vật D. Cả 3 phương án trên Đáp án: D. Nhiệt lượng của vật phụ thuộc vào: khối lượng, độ tăng nhiệt độ của vật, nhiệt dung riêng của chất làm nên vật. Bài 2: Gọi t là nhiệt độ lúc sau, t0 là nhiệt độ lúc đầu của vật. Công thức nào là công thức tính nhiệt lượng mà vật thu vào? A. Q = m.(t – t0) B. Q = m.c.(t0 – t) C. Q = m.c.(t – t0) D. Q = m.c Đáp án: C. Công thức tính nhiệt lượng thu vào: Q = m.c.Δt = m.c.(t2 – t1) = m.c.(t – t0). Bài tập trắc nghiệm về tính nhiệt lượng Bài 3: Để đun sôi 15 lít nước cần cung cấp một nhiệt lượng là bao nhiêu? Biết nhiệt độ ban đầu của nước là 20°C và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K. A. 5040 kJ B. 5040 J C. 50,40 kJ D. 5,040 J Đáp án: A. Ta có: 15 lít nước = 15kg nước Nhiệt độ sôi của nước là t2 = 100°C = 100 + 273 = 373K Nhiệt độ ban đầu của nước là t1 = 20°C = 20 + 273 = 293K Nhiệt lượng: Q = m.c.Δt = mc(t2 – t1) = 15.4200 (373 – 293) = 5040000 J = 5040 kJ Bài 1: Một ấm nhôm có khối lượng 300g chứa 0,5 lít nước đang ở nhiệt độ 25°C. Biết nhiệt dung riêng của nhôm, nước lần lượt là c1 = 880 J/kg.K, c2 = 4200 J/kg.K. Nhiệt lượng tối thiểu để đun sôi nước trong ấm là: Bài giải: Quy đổi: m1 = 300 g = 0,3 kg m2 = 0,5 lít = 0,5 kg t1 = 25°C = 25 + 273 = 298K t2 = 100°C = 100 + 273 = 373K Nhiệt lượng cần thiết để ấm nhôm nóng lên: Q1 = m1.c1.Δt = m1.c1.(t2 – t1) = 0,3.880.(373 – 298) = 19800 J Nhiệt lượng cần thiết để nước nóng lên: Q2 = m2.c2.Δt = m2.c2.(t2 – t1) = 0,5.4200.(373 – 298) = 157500 J Nhiệt lượng tối thiểu để đun sôi nước trong ấm là: Q = Q1 + Q2 = 19800 + 157500 = 177300 J = 177,3 kJ Bài 2: Đầu thép của một búa máy có khối lượng 15 kg nóng lên thêm 20°C sau 2 phút hoạt động. Biết rằng chỉ có 40% cơ năng của búa máy chuyển thành nhiệt năng của đầu búa. Tính công và công suất của búa. Nhiệt dung riêng của thép là 460 J/kg.K. Bài giải: Bài giải 2 Bài 3: Trộn ba loại chất lỏng không tác dụng hóa học lẫn nhau. Được biết khối lượng lần lượt là m1 = 1kg, m2 = 10kg và m3 = 5kg, nhiệt độ và nhiệt dung riêng lần lượt cho t1 = 6 oc, c1 = 2 kJ/kg.độ, t2 = -40°C, c2 = 4 kJ/kg.độ, t3 = 60 oC, c3 = 2 kJ/kg.độ. Hãy: a) Tính nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp. b) Tìm nhiệt lượng cần để làm nóng hỗn hợp đến 6°C. Lời giải: a) Phương trình cân bằng nhiệt: Q1 + Q2 + Q3 = 0 Suy ra: t = -19 °C b) Nhiệt lượng cần để làm nóng hỗn hợp đến 6°C là: Q = (c1.m1 + c2.m2 + c3.m3).(t-t’) = 1300 kJ Bài tập tự luận về tính nhiệt lượng |
