Nhiệt lượng là gì? Đặc điểm và công thức tính nhiệt lượng

15/08/2022 08:53 UTC - Lượt xem: 5779

Nhiệt lượng là gì? Chúng có đặc điểm gì nổi bật? Công thức tính nhiệt lượng như thế nào? Là những kiến thức cơ bản của bộ môn vật lý. Trong bài viết dưới đây, AME Group sẽ giúp bạn ôn tập lại toàn bộ kiến thức quan trọng này.

Nhiệt lượng

Nhiệt lượng là gì?

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

Trong đó, nhiệt lượng của một vật thu vào để làm nóng sẽ phụ thuộc vào một trong 3 yếu tố: Khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ, chất liệu tạo nên vật.

Kí hiệu và đơn vị đo của nhiệt lượng

  • Để quá trình tính toán dễ dàng hơn, người ta sẽ quy ước ký hiệu của nhiệt lượng là Q.
  • Đơn vị tính của nhiệt lượng là Jun (J)

hình ảnh biểu thị nhiệt lượng

Hình ảnh biểu thị nhiệt lượng là gì?

Đặc điểm nổi bật của nhiệt lượng là gì?

Nhiệt lượng chủ yếu được sản sinh ra trong quá trình truyền nhiệt. Do đó nó có những đặc điểm nổi bật sau:

  • Nhiệt lượng cần thu để phục vụ cho quá trình làm nóng lên sẽ bị phụ thuộc nhiều vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật cũng như nhiệt dung riêng của chất liệu làm ra vật.
  • Nhiệt lượng cao: Điều này có nghĩa là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng nhiên liệu trong bơm.
  • Nhiệt lượng riêng thấp: Tức nhiệt lượng riêng cao loại trừ nhiệt bốc hơi của nước được giải phóng và tạo thành trong cả quá trình đốt cháy mẫu nhiên liệu.
  • Nhiệt dung của nhiệt lượng kế và lượng nhiệt cần thiết để đốt nóng nhiệt lượng kế lên 1ºC khi ở điều kiện tiêu chuẩn (còn gọi là giá trị nước của nhiệt lượng kế)

Các yếu tố làm thay đổi nhiệt lượng là gì?

Từ công thức tính nhiệt lượng, ta có thể nhận thấy nhiệt lượng của một vật sẽ phụ thuộc vào các yếu tố sau:

  • Trọng lượng của vật: Nếu như một vật có khối lượng càng lớn thì nhiệt lượng thu vào càng lớn.
  • Biến thiên của nhiệt độ (∆t): Nếu như sự biến thiên của vật càng lớn thì nhiệt lượng mà vật hấp thụ cũng càng lớn.
    • ∆t > 0 : vật toả nhiệt
    • ∆t < 0 : vật thu nhiệt
  • Chất cấu tạo nên vật: Một số chất sẽ có một nhiệt dung riêng khác nhau, do đó nhiệt lượng của chúng sẽ khác nhau.
  • Nhiệt lượng được hiểu đơn giản là nhiệt năng dự trữ. Đồng thời nó cũng bị tác động bởi nhiệt dự trữ trong vật. Nếu như nhiệt độ càng cao thì các phân tử cấu tạo bên trong vật chuyển động sẽ ngày càng nhanh hơn và khi đó nhiệt năng của vật sẽ càng lớn hơn. Nhiệt của vật có thể bị thay đổi thông qua các bức xạ, dẫn nhiệt, đối lưu.

Các yếu tố làm thay đổi nhiệt lượng

Các yếu tố làm thay đổi nhiệt lượng là gì?

Xem thêm: Tia hồng ngoại là gì? Tính chất và ứng dụng trong thực tế

Công thức tính nhiệt lượng

Nhiệt lượng sẽ được tính bằng công thức sau:

Q = m.c.∆t

Trong đó:

  • Q: Là nhiệt lượng mà vật thu vào hoặc tỏa ra, được ký hiệu là J (Jun)
  • m: Là khối lượng của một vật, được đo bằng kg.
  • c: Là nhiệt dung riêng của chất, được đo bằng J/kg (Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thiết để có thể làm cho 1kg chất đó tăng thêm 1 độ C)
  • ∆t là độ thay đổi nhiệt độ hay có thể hiểu là biến thiên nhiệt độ ( Độ C hoặc K)
    • ∆t = t2 – t1
    • ∆t > 0 : vật toả nhiệt
    • ∆t < 0 : vật thu nhiệt

Ví dụ: Khi ta nói năng suất tỏa nhiệt của than đá là 5.10^6 J/kg, điều này có nghĩa là khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg than đá, sẽ tỏa ra một lượng nhiệt là 5.10^6.

Thông thường người ta sẽ sử dụng nhiệt dung riêng để tính toán nhiệt lượng trong quá trình gia công vật liệu xây dựng, đồng thời phục vụ cho việc chọn lựa các nguyên liệu trong chạm nhiệt. Dưới đây là bảng nhiệt dung riêng của một số 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

Phương trình cân bằng nhiệt & Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra

Bên cạnh nội dung nhiệt lượng là gì? Chúng ta hãy cùng tìm hiểu phương trình cân bằng nhiệt và công thức nhiệt lượng tỏa ra:

Phương trình cân bằng nhiệt

Q thu = Q toả

Trong đó:

  • Q thu: là tổng nhiệt lượng của các vật khi thu vào.
  • Q tỏa: tổng nhiệt lượng của các vật khi tỏa ra.

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

Q = q.m

Trong đó:

  • Q: là nhiệt lượng tỏa ra của vật (J).
  • q: là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu (J/kg)
  • m: là khối lượng của nhiên liệu khi bị đốt cháy hoàn toàn được tính bằng kg

Có thể bạn quan tâm: Điện 3 pha là gì? TỔNG HỢP các kiến thức cơ bản về điện 3 pha

Thiết bị đo nhiệt độ

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều thiết bị đo nhiệt độ hoặc súng đo nhiệt độ. Nó có thể đo những nguồn nhiệt từ xa mà không cần tiếp xúc trực tiếp với vùng cần đo và cho ra độ chính xác cao một cách nhanh chóng. Các thiết bị này thường sử dụng kỹ thuật cảm ứng bức xạ hồng ngoại và  kết hợp với laser để có thể xác định nguồn nhiệt.

Để có thể định vị được khoảng cách hay tầm đo chính xác bạn cần chú ý đến tỷ lệ giữa Khoảng cách và Đường kính nguồn nhiệt (D/S). Khi đó các thiết bị có tỷ lệ D/S càng lớn thì thiết bị đó càng có độ  chính xác cao, nhất là khi đo ở khoảng cách xa. Ngoài ra có một số máy đo nhiệt độ có thể sử dụng 2 nguồn tia Laser  để người dùng có thể dễ dàng định vị được khoảng cách đo hợp lý mà không cần phải ước lượng.

Thiết bị đo nhiệt độ

Thiết bị đo nhiệt độ

Như vậy qua bài viết, chúng tôi đã cung cấp những thông tin hữu ích xoay quanh chủ đề nhiệt lượng là gì? Mong rằng nó sẽ đem lại cho bạn nhiều kiến thức bổ ích. Mọi thắc mắc hay đóng góp ý kiến vui lòng liên hệ với AME Group để được hỗ trợ.

 




Bài xem nhiều