Nhiệt lượng là gì? Là câu hỏi được đặt ra rất nhiều khi tìm hiểu về 1 thuật ngữ quen thuộc trong môn vật lý. Hiện nay, thuật ngữ này cũng được ứng dụng rất nhiều trong đời sống. Vậy cụ thể nhiệt lượng là gì? Đơn vị, ký hiệu và công thức tính nhiệt lượng ra sao?Cùng Tuấn Hưng Phát tìm hiểu kỹ hơn qua bài viết dưới đây nhé!
Nhiệt lượng là gì?
Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật sẽ nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Nhiệt lượng của 1 vật thu vào để tạo nóng sẽ phụ thuộc vào 3 yếu tố sau:
- Khối lượng: Nếu như khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng thu vào cũng càng lớn.
- Độ tăng nhiệt: Càng cao thì nhiệt lượng của vật thu vào càng cao.
- Chất cấu tạo nên vật.
Bạn có biết khái niệm nhiệt lượng là gì không?
Nhiệt lượng có ký hiệu là Q.
Đơn vị của nhiệt lượng là Jun. Ký hiệu là J.
Đặc điểm nổi bật của nhiệt lượng
Nhiệt lượng vật cần thu nhằm phục vụ tốt cho quá trình làm nóng phụ thuộc rất nhiều vào khối lượng của đồ vật, độ tăng nhiệt và chất liệu làm ra vật đó.
- Nhiệt lượng riêng cao: Có thể hiểu đơn giản là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn đơn vị khối lượng nhiên liệu trong bơm.
- Nhiệt lượng riêng thấp: Có thể hiểu là nhiệt lượng cao loại trừ nhiệt bốc hơi nước đã được giải phóng. Sau đó, tạo thành quá trình đốt cháy mẫu nhiên liệu.
- Nhiệt dung của lượng kế và nhiệt lượng kế cần thiết để đốt nóng nhiệt lượng kế lên đến 10 độ C trong điều kiện tiêu chuẩn (giá trị của nước tại nhiệt lượng kế).
Công thức tính nhiệt lượng
Nhiệt lượng sẽ được tính dựa theo công thức sau:
Q = m.c.Δt
Trong đó:
Q: Nhiệt lượng của vật thu vào hay tỏa ra (đơn vị đo J).
m: Khối lượng của vật (đơn vị đo kg).
c: Nhiệt dung của chất (J/kg.K) ( Nhiệt dung riêng của 1 chất cho biết nhiệt lượng cần thiết làm cho 1 kg chất đó tăng thêm 1 độ C).
Δt: Biến thiên nhiệt độ hay mức nhiệt thay đổi (Độ C hay K).
- Δt = t2 – t1
- Δt > 0: Nhiệt lượng vật tỏa ra
- Δt < 0: Nhiệt lượng vật thu vào.
Ví dụ: Khi nói đến nhiệt năng tỏa nhiệt của than đá đạt 5 x 10^6 J/kg (nghĩa là khi đốt cháy hết 1kg than đá sẽ đạt nhiệt lượng tỏa ra 5 x 10^6.
Nhiệt dung riêng được dùng để tính nhiệt lượng trong quá trình gia công các loại vật liệu xây dựng và phục vụ cho việc chọn vật liệu trong mức chạm nhiệt. Cụ thể về nhiệt dung riêng của một vài chất thường gặp:
| Chất | Nhiệt dung riêng (J/kg.K) |
| Nước | 4200 |
| Rượu | 2500 |
| Nước đá | 1800 |
| Nhôm | 880 |
| Đất | 800 |
| Thép | 460 |
| Đồng | 380 |
| Chì | 130 |
Ngoài công thức tính nhiệt lượng, các bạn có thể tham khảo thêm công thức tính nhiệt lượng tỏa ra dưới đây:
Q = q.m
Trong đó:
- Q: Nhiệt lượng tỏa ra của vật (đơn vị J).
- q: Năng suất tỏa nhiệt của nguyên liệu (đơn vị J/kg).
- m: Khối lượng nhiên liệu khi bị đốt cháy (kg).
Phương trình cân bằng nhiệt
Phương trình cân bằng này rất đơn giản với công thức cụ thể sau:
Q thu = Q tỏa
Trong đó:
- Q thu: là tổng nhiệt lượng của vật thu vào.
- Q tỏa: là tổng nhiệt lượng của vật tỏa ra.
Các yếu tố làm thay đổi nhiệt lượng
Dựa vào các phương trình nhiệt lượng đã trình bày trước đó, ta có thể nhận thức rõ ràng về sự phụ thuộc của nhiệt lượng đối với ba yếu tố chính sau đây: Trọng lượng, Độ biến thiên nhiệt độ và Chất cấu tạo.
Nhiệt lượng thay đội bởi các yếu tố nào?
- Trọng lượng của vật: Khi vật có khối lượng tăng, lượng nhiệt hấp thụ vào vật cũng tăng theo. Ngược lại, khi vật có khối lượng giảm, lượng nhiệt hấp thụ vào vật sẽ giảm đi. Điều này cho thấy mối liên kết chặt chẽ giữa trọng lượng của vật và khả năng hấp thụ nhiệt.
- Độ biến thiên của nhiệt độ (Δt): Độ biến thiên của nhiệt độ của vật, được kí hiệu là Δt. Chúng làm ảnh hưởng trực tiếp đến lượng nhiệt lượng mà vật có thể hấp thụ. Nếu nhiệt độ của vật tăng, nhiệt lượng hấp thụ cũng tăng và ngược lại, khi nhiệt độ giảm, lượng nhiệt lượng hấp thụ giảm.
- Chất cấu tạo nên vật: Mỗi vật được tạo thành từ các chất liệu khác nhau, dẫn đến sự đa dạng trong nhiệt lượng mà chúng có thể thu vào. Chất liệu có nhiệt dung riêng lớn sẽ hấp thụ lượng nhiệt lượng lớn. Trong khi chất có nhiệt dung riêng thấp sẽ hấp thụ ít nhiệt lượng hơn. Điều này làm nổi bật vai trò quan trọng của chất liệu trong quá trình trao đổi nhiệt.
Ứng dụng của nhiệt lượng trong thực tế
Ngày nay, nhiệt lượng đã trở thành một yếu tố quan trọng đối với cuộc sống hàng ngày của con người. Vì vậy, việc hiểu biết về vấn đề này là cực kỳ quan trọng để sử dụng các thiết bị một cách an toàn và hiệu quả. Đối với mỗi người, việc nắm vững ít nhất một chút kiến thức về nhiệt lượng là cần thiết. Tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể, để đảm bảo hiệu suất của các thiết bị và bảo đảm an toàn cho người sử dụng.
Nhiệt lượng được ứng dụng nhiều trong đời sống thường ngày
Có nhiều ứng dụng điển hình của nhiệt lượng trong cuộc sống hàng ngày, bao gồm:
- Nhiệt lượng đóng vai trò không thể thiếu đối với mọi hoạt động hàng ngày của con người. Nó được coi là một thước đo quan trọng đối với sự phát triển của con người và xã hội.
- Năng lượng có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như: Điện năng, Cơ năng, Hóa năng, Quang năng và đặc biệt là Nhiệt năng.
- Nhiệt năng là một dạng năng lượng được ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hiện nay. Hơn 70% năng lượng được sử dụng hiện nay được chuyển đổi thành nhiệt năng. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo và vận hành máy móc, thiết bị với sự tinh tế, đạt hiệu quả cao.
- Trong đời sống hàng ngày của các hộ gia đình, nhiệt năng được sử dụng rộng rãi để đun nấu thức ăn, cung cấp nước nóng cho nhu cầu tắm giặt, sưởi ấm vào mùa đông, làm mát vào mùa hè. Bên cạnh đó, chúng cũng được sử dụng trong nhiều thiết bị khác nhau như: máy sấy tóc, máy sấy quần áo, máy làm lạnh và máy làm đông để bảo quản thực phẩm.
⇒ Bên cạnh đó, nhiệt lượng còn được ứng dụng vào hệ thống lò hơi, nồi hơi công nghiệp.
Kết luận
Mong rằng, qua bài viết này đã giúp các bạn hiểu rõ hơn về khái niệm nhiệt lượng là gì? Đồng thời, cũng biết công thức tính với đơn vị nhiệt lượng cụ thể của chúng. Tuy nhiên, trong quá trình tìm hiểu, nếu các bạn vẫn gặp vướng mắc gì? Hãy liên hệ ngay với chúng tôi để nhận được câu trả lời nhanh chóng.
=>> Xem thêm các chủ đề:
