Vật Lý 10: Công Thức Tính Nhiệt Lượng Cần Nhớ

Nhiệt lượng là chủ đề không quá khó cũng không quá dễ đối với các bạn học sinh. Để học tốt chương này, các bạn cần nắm kỹ các công thức cũng như lý thuyết. Hiểu được điều đó, WElearn đã tổng hợp lại các công thức tính nhiệt lượng và các lý thuyết cơ bản nhất của nhiệt lượng để giúp bạn chắc kiến thức hơn. Cùng theo dõi nhé!

Định nghĩa Nhiệt lượng là gì?

Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt

Để vật có thể nóng lên nhờ nhiệt lượng thu vào, phụ thuộc và 3 yếu tố

• Khối lượng của vật: Khối lượng càng lớn → nhiệt lượng thu vào càng lớn
• Độ tăng nhiệt độ (delta): Độ tăng nhiệt độ càng lớn → nhiệt lượng hấp thụ càng lớn
• Chất cấu tạo nên vật: mỗi chất có khả năng hấp thụ nhiệt riêng

Định nghĩa về nhiệt dung riêng

Nhiệt dung riêng của 1 chất cho ta biết nhiệt lượng cần thiết để có thể làm cho 1kg chất đó tăng lên 1 độ C.

Đơn vị: J.kg−1.K−1 hay J/(kg.K)

Mỗi chất sẽ có một nhiệt dung riêng riêng. Tùy thuộc vào độ lớn của nhiệt dung riêng mà chất đó có thể hấp thụ nhiệt tốt hay không.

Bảng nhiệt dung riêng các chất thường sử dụng:

Chất lỏng	J/(kg.K)
Nước	2,3.10^6
Amoniac	1,4.10^6
Rượu	0,9.10^6
Thủy ngân	0,3.10^6

Đặc điểm của nhiệt lượng

• Phụ thuộc vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật và nhiệt dung riêng của chất liệu làm nên nó.
• Nhiệt lượng riêng cao: là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng nhiên liệu trong bom
• Nhiệt lượng riêng thấp: nhiệt lượng riêng cao khi bỏ đi lượng nhiệt bốc hơi của nước được giải phóng và tạo ra trong cả quá trình đốt cháy mẫu nhiên liệu.
• Nhiệt dung của nhiệt lượng kế: là lượng nhiệt cần thiết để đốt nóng nhiệt lượng kế lên 1 oC ở điều kiện tiêu chuẩn hay còn được gọi là giá trị nước của nhiệt lượng kế.

Nguyên lý truyền nhiệt

• Nhiệt sẽ được truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn nó.
• Nhiệt lượng tỏa ra bằng với nhiệt lượng thu vào
• Khi 2 vật có nhiệt độ bằng nhau thì sự truyền nhiệt mới có thể xảy ra

Công thức tính nhiệt lượng

Công thức tính nhiệt lượng cơ bản

Q = m.C.△t

Trong đó:

• Q là nhiệt lượng mà vật thu vào hay toả ra. Đơn vị tính là Jun (J) hoặc KJ. Còn được tính bằng đơn vị calo và kcalo. 1kcalo = 1000 calo; 1 calo = 4,2 J
• m là khối lượng riêng của vật, được đo bằng kg.
• C là nhiệt dung riêng, đo bằng J/kg.K. Nhiệt dung riêng của 1 chất cho ta biết nhiệt lượng cần thiết để có thể làm cho 1kg chất đó tăng lên 1 độ C.
• ∆t = t2 – t1 là sự thay đổi của nhiệt độ
  • ∆t > 0: Vật tỏa nhiệt
  • ∆t < 0: Vật thu nhiệt

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra ở trên điện trở

Q = RI²t

Trong đó:

• Q: nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào
• R: điện trở
• t: thời gian nhiệt lượng tỏa ra

Công thức nhiệt lượng tỏa ra khi ta đốt cháy nhiên liệu

Q = q.m

Trong đó

• Q: nhiệt lượng tỏa ra hoặc thu vào
• q: năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu khi đốt cháy (đơn vị là J/kg)
• m: khối lượng nhiên liệu bị đốt cháy (kg)

Phương trình cân bằng nhiệt

Q tỏa = Q thu

Trong đó:

• Q tỏa là tổng nhiệt lượng tỏa ra
• Q thu là tổng nhiệt lượng thu vào

Cách đổi đơn vị nhiệt độ từ °C sang °K

Để đổi từ độ C sang độ K, ta lấy độ C cộng cho 270

Công thức: T = t + 273

Trong đó:

• T là nhiệt độ tính theo °K
• t là nhiệt độ tính theo °C

Bài tập minh họa cách tính nhiệt lượng

Bài tập 1: Tìm nhiệt lượng cần thiết truyền vào 5 kg đồng giúp thay đổi nhiệt độ từ 20 độ C lên 50 độ C.

Hướng dẫn giải:

Dựa vào công thức tính nhiệt lượng Q = m.C.Δt

Q=5.380.(50−20) = 57000 (J).

Từ đó tính ra nhiệt lượng cần truyền vào 5kg đồng giúp nhiệt độ tăng từ 20 độ C lên 50 độ C sẽ là:

Q = 57000 (J) Q=57000 (J)

Bài tập 2: Một ấm điện có ghi 220V – 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước từ nhiệt độ ban đầu 20 độ C. Hiệu suất đun sôi của ấm là 90%, trong đó nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước đước coi là có ích.

a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên, cho biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K.

b) Tính nhiệt lượng mà ấm điện đã tỏa ra khi đó.

c) Tính thời gian cần thiết để đun sôi lượng nước trên.

Hướng dẫn giải:

a) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên là:

Qi = m.c.∆t = m.c.(t2 – t1) = 4200.2.(100-20) = 672000J

b) Nhiệt lượng mà ấm đã tỏa ra khi đó là:

H = Qi/Qtp => Qtp = Qi/H = 672000/ (90/100) = 746700J

c) Thời gian cần thiết để đun sôi lượng nước trên:

Qtp = A = P.t => t = Qtp/P = 746700/1000 ≈ 747s

Như vậy, bài viết đã tổng hợp Tất Cả Các Công Thức Tính Nhiệt Lượng Đầy Đủ Nhất. Hy vọng những kiến thức mà bài viết chia sẻ có thể giúp bạn học tốt môn Vật Lý hơn. Chúc bạn thành công nhé!

TRUNG TÂM GIA SƯ WELEARN

• Địa chỉ 1: 38 Đ. Số 23, Linh Chiểu, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
• Địa chỉ 2: 104 Hồ Văn Tư, Trường Thọ, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh.
• Hotline: 0906782291
• Mail: welearnvietnam@gmail.com
• Website: https://welearnvn.com/
• Fanpage: WELearn Gia Sư