1. Nhiệt lượng - Định nghĩa đơn giản về nhiệt lượng

Như các bạn đã được biết để tính Công thì hiện nay không có một công cụ nào có thể đo trực tiếp được công cả. Để đo được chính xác công của một lực sinh ra người ta cần dùng đến lực kế đo độ lớn mà lực sinh ra, sau đó tiếp đến là dùng thước đo quãng đường dịch chuyển từ vật đó cho đến công. Đối với nhiệt lượng cũng vậy không có một dụng cụ đo nào có thể đo trực tiếp được nhiệt lượng sinh ra. Chính vì vậy mà bạn cần hiểu bản chất của nhiệt lượng là gì. Để từ đó ta có các công thức tính nhiệt lượng thích hợp nhất để tính được chính xác nhiệt lượng.

Theo như nội dung được ghi trong sách giáo khoa vật lý lớp 8 thì định nghĩa về nhiệt lượng được diễn giải như sau: Nhiệt lượng chính là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được cộng vào hay bị hao hut, mất bớt đi.

Nhiệt năng có đơn vị tính là Jun (J) mà như định nghĩa nêu trên thì nhiệt lượng chính là nhiệt năng điều này cho ta thấy ngay được đơn vị của nhiệt lượng chính là Jun (J).

2. Công thức tính nhiệt lượng

Trước khi bước vào công thức tính nhiệt lượng bạn cần biết thêm về nhiệt dung riêng của một chất. Nhiệt dung riêng của một chất có vai trò rất quan trọng trong công thức tính nhiệt dung riêng.

Định nghĩa về nhiệt dung riêng chính là những nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho một đơn vị đo lượng chất đó để nhiệt độ của nó tăng lên 1 độ. Cụ thể như dùng để đo khối lượng hay đo số phân tử như mol. Trong hệ thống đơn vị đo lường quốc tế của vật lý thì đơn vị dùng để đo nhiệt dung riêng là Joule trên kilôgam trên Kelvin hay Joule trên mol trên Kelvin hoặc J·kg−1·K−1 hay J/(kg·K).

Nhiệt dung riêng thường được dùng để tính toán nhiệt lượng trong quá trình gia công cho vật liệu xây dựng và phục vụ cho việc chọn lựa các vật liệu trong các chạm nhiệt.

Đối với nhiệt lượng: Thì nhiệt lượng vật cần thu vào để phục vụ cho quá trình nóng lên đều phụ thuộc vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật và phụ thuộc cả vào nhiệt dung riêng của chính chất làm ra vật.

Đối với khối lượng của vật: Khi khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn, tỷ lệ thuận với nhau.

Đối với độ tăng của vật: Khi độ tăng nhiệt càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào cũng càng lớn, có mối quan hệ tỷ lệ thuận với nhau.

Ngoài những điều trên thì nhiệt lượng của một chất còn phụ thuộc vào thành phần chất cấu tạo nên vật.

Suy ra ta có công thức tính nhiệt lượng là:

Q = m . c . ∆t

Trong đó có:

- Q chính là nhiệt lượng với đơn vị là J.

- m chính là khối lượng của vật với đơn vị là kg.

- c chính là nhiệt dung riêng của chất tạo ra vật với đơn vị là J/kg.K

- ∆t chính là độ tăng hay giảm nhiệt độ của vật. Thường có đơn vị là 0C hoặc K.

Nhiệt dung riêng của một chất sẽ cho biết được chính xác nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1 kg chất của đó tăng được nên thêm 10 độ C.

Ta có thể phát biểu công thức tính nhiệt lượng thu vào là: Công thức tính nhiệt lượng thu vào Q = m.c.∆t trong đó: Q là nhiệt lượng (J), m là khối lượng của vật (kg), ∆t là độ tăng nhiệt của vật (0C hoặc K), c là nhiệt dung riêng của chất làm vật (J/kg.K).

3. Bảng các chất với nhiệt dung riêng để tính nhiệt lượng

Như đã phân tích ở trên thì nhiệt dung riêng của từng chất đều có sự thay đổi dẫn đến kết quả tính nhiệt lượng cũng có nhiều đổi thay. Dưới đây là bảng nhiệt dung riêng của một số chất thường gặp:

Ở bảng trên thì bạn có thể thấy nhiệt dung riêng của nước là 4200(J/kg.K), tức là để đung nóng 1kg nước sẽ cần nhiệt lượng là 4200(J). Tương tự với các chất khác cũng vậy.

4. Một số bài tập tính nhiệt lượng bạn có thể tham khảo

Bài 1: Khi ta cần đun nóng 5l nước từ 30°C lên 45°C cần bao nhiêu nhiệt lượng?

Giải:

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng

Ta có

Q = mc∆t = 5. 4200. 20 = 420 000 J tương đương bằng với 420 kJ

Vậy ta có thể trả lời như sau để đun nóng 5 l nước từ 30°C lên 45°C cần 420kJ

Bài 2: Được cung cấp cho 12 lít nước với một nhiệt lượng đo được là 840kJ. Hỏi từ lức nước bình thường cho đến lúc nóng lên tăng thêm bao nhiêu độ?

Giải:

Ta có:

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng vào giải bài tập

Ta có kết luộn như sau: Từ lúc nước ban đầu cho đến lúc tăng nhiệt độ lên chênh nhau 25°C.

Bài 3: Một ấm nhôm chứa 1 lít nước và chứa được khối lượng 400g. Để đun sôi nước cần tối thiểu nhiệt lượng là bao nhiêu, biết được nhiệt độ ban đầu của nước và ấm là 25°C.

Giải

Áp dụng công thức tính nhiệt lượng

Ta có

Q = Q ấm + Q nước = 0,4.880.80 + 1.4200.80 = 28166 + 336000 = 364160J

Vậy nhiệt lượng tối thiểu để đun sôi nước là 364160J.

Trên đây là toàn bộ kiến thức liên quan đến công thức tính nhiệt lượng mà bạn có thể tham khảo, bổ trợ tốt nhất cho việc học phần này của giúp các bạn hiểu sâu kiến thức hơn. Theo dõi https://vieclam123.vn/ thường xuyên mỗi ngày để cập nhật những kiến thức bổ ích dành cho bạn.

>> Tham khảo thêm:

• Chuyên đề dòng điện trong các môi trường dễ nhớ, dễ học
• Các hành tinh trong hệ mặt trời và những điều cần biết!
• Động lực học chất điểm và những lưu ý quan trọng cần nhớ!