I. NHIỆT LƯỢNG MỘT VẬT THU VÀO ĐỂ NÓNG LÊN PHỤ THUỘC NHỮNG YẾU TỐ NÀO?

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

- Nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào 3 yếu tố:

+ Khối lượng của vật.

+ Độ tăng nhiệt độ của vật.

+ Nhiệt dung riêng của chất cấu tạo nên vật.

$\bullet \,\,$ NHIỆT DUNG RIÊNG

- Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần truyền cho $1\,kg$ chất đó để nhiệt độ tăng thêm $1^{o}C\,(1K).$

- Kí hiệu: $c$

- Đơn vị: $J/kg.K$

II. CÔNG THỨC TÍNH NHIỆT LƯỢNG

- Công thức tính nhiệt lượng thu vào:

$Q = m.c. \Delta t = m.c.(t_{2} - t_{1})$

Trong đó:

$Q:$ nhiệt lượng vật thu vào $(J)$

$m:$ khối lượng của vật $(kg)$

$c:$ nhiệt dung riêng của chất làm nên vật $(J/kg.K)$

$\Delta t = t_{2} - t_{1}:$ độ tăng nhiệt độ, tính ra ${}^{o}C$ hoặc $K$

$t_{2}:$ nhiệt độ cuối của vật $({}^{o}C)$

$t_{1}:$ nhiệt độ đầu của vật $({}^{o}C)$

$\bullet \,\,$ Chú ý

- Đơn vị của khối lượng phải để về $kg.$

- Ngoài $J,\,kJ$ đơn vị nhiệt lượng còn được tính bằng $calo,\,kcalo$

$1\,kcalo = 1000\,calo$

$1\,calo = 4,2\,J$

- Nếu vật là chất lỏng, bài toán cho biết thể tích thì ta phải tính khối lượng theo công thức:

$m = V.D$

Trong đó:

+ đơn vị của $V$ là $m^{3}$

+ đơn vị của $D$ là $kg/m^{3}$

$\bullet \,\,$ Cách đổi đơn vị nhiệt độ từ ${}^{o}C$ sang ${}^{o}K$

- Độ lớn của 1 độ trong thang nhiệt độ Ken-vin bằng độ lớn của 1 độ trong thang nhiệt độ Xen-xi-út.

- Đổi đơn vị nhiệt độ từ ${}^{o}C$ sang ${}^{o}K$: $T = t + 273$

Trong đó:

$T$ là nhiệt độ tính theo ${}^{o}K$

$t$ là nhiệt độ tính theo ${}^{o}C$

III. VẬN DỤNG

$\bullet \,\,$ C8

Muốn xác định nhiệt lượng vật thu vào cần tra bảng để biết độ lớn của đại lượng nào và đo độ lớn của những đại lượng nào, bằng những dụng cụ nào?

Trả lời:

- Tra bảng để biết nhiệt dung riêng; cân vật để biết khối lượng; đo nhiệt độ bằng nhiệt kế để xác định độ tăng nhiệt độ.

$\bullet \,\,$ C9

Tính nhiệt lượng cần truyền cho $5\,kg$ đồng để tăng nhiệt độ từ $20^{o}C$ lên $50^{o}C.$

Bài giải:

Ta có: nhiệt dung riêng của đồng là $c = 380 \,(J/kg.K)$

$\Longrightarrow$ Nhiệt lượng cần truyền cho $5\,kg$ đồng để tăng nhiệt độ từ $20^{o}C$ lên $50^{o}C$ là:

$Q = m.c (t_{2} - t_{1}) = 5.380 (50−20) = 57000\,(J) = 57\,(kJ)$

$\bullet \,\,$ C10

Một ấm đun nước bằng nhôm có khối lượng $0,5\,kg$ chứa $2$ lít nước ở $25^{o}C.$ Muốn đun sôi ấm nước này cần một nhiệt lượng bằng bao nhiêu?

Tóm tắt:

$m = 0,5\,kg$

$V = 2\,lít = 0,002\,m^{3}$

$t_{0}=25^{o}C$

$t=100^{o}C$

$\longrightarrow Q = ?$

Bài giải:

- Ta có $2$ lít nước có khối lượng:

$m_{1} = V.D = 0,002.1000 = 2\,kg$ $(2\,lít = 0,002\,m^{3}\,, D_{nước} = 1000)$

- Khi nước sôi thì nhiệt độ của ấm và của nước đều bằng $100^{o}C.$

- Nhiệt lượng nước cần thu vào để nước nóng lên $100^{o}C$ là:

$Q_{1} = m_{1}.c_{1}. \Delta t = 2.4200.(100 - 25) = 630000\,(J) = 630\,(kJ)$

- Nhiệt lượng ấm cần thu vào để ấm nóng lên $100^{o}C$ là:

$Q_{2} = m_{2}.c_{2}. \Delta t = 0,5.880.(100 - 25) = 33000\,(J) = 33\,(kJ)$

- Nhiệt lượng tổng cộng cần cung cấp là:

$Q = Q_{1} + Q_{2} = 630 + 33 = 663\,(kJ).$