Nếu các vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc với nhau, nhiệt sẽ tự nhiên truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn. Sự truyền nhiệt dừng lại khi hai vật đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt . Có thể nói rằng sự truyền nhiệt gây ra sự thay đổi nhiệt độ của các vật tiếp xúc. Dựa trên giải thích ngắn gọn này, có thể kết luận rằng nhiệt lượng (Q) liên quan đến vật thể và sự thay đổi nhiệt độ (delta T) của vật thể đó. Mỗi vật thể đều có khối lượng (m) và loại vật thể cũng khác nhau.
Công thức tính nhiệt trong bài viết này được suy luận dựa trên lý lẽ. Bạn có thể chứng minh tính đúng đắn của lập luận này dựa trên kinh nghiệm hàng ngày hoặc bằng cách tiến hành thí nghiệm.
Mối quan hệ giữa nhiệt lượng (Q) và sự thay đổi nhiệt độ (delta T)
Có hai bình chứa nước có cùng khối lượng. Nước được đun nóng bằng hai bếp khác nhau. Ngọn lửa ở một bếp nhỏ hơn, trong khi ngọn lửa ở bếp kia lớn hơn. Nếu cả hai bình được đun nóng trong mười phút, bình nào nóng hơn? Nếu bạn đã từng đun nước, bạn sẽ đồng ý rằng nước được đun bằng bếp có ngọn lửa lớn hơn sẽ nóng hơn (nhiệt độ cuối cùng của nước cao hơn hoặc sự thay đổi nhiệt độ lớn hơn).
Ngọn lửa biểu thị lượng nhiệt (Q). Ngọn lửa nhỏ có ít nhiệt, ngọn lửa lớn có nhiều nhiệt hơn. Khi lượng nhiệt ít, sự thay đổi nhiệt độ nhỏ. Khi lượng nhiệt nhiều, sự thay đổi nhiệt độ lớn. Lượng nhiệt càng nhiều, sự thay đổi nhiệt độ càng lớn. Có thể kết luận rằng lượng nhiệt (Q) tỷ lệ thuận với sự thay đổi nhiệt độ của vật thể.
Mối quan hệ giữa nhiệt lượng (Q) và khối lượng (m) của vật thể
Có hai bình chứa nước với khối lượng khác nhau, một bình chứa nhiều nước hơn, bình kia chứa ít nước hơn. Nước được đun nóng bằng hai bếp có cùng ngọn lửa. Nếu cả hai bình được đun nóng trong mười phút, nước trong bình nào nóng hơn? Nếu bạn đã từng đun nước thì bạn sẽ đồng ý rằng nước trong bình chứa ít nước hơn sẽ nóng hơn (nhiệt độ cuối cùng của nước lớn hơn hoặc sự thay đổi nhiệt độ lớn hơn). Để nước trong bình chứa nhiều nước hơn có cùng sự thay đổi nhiệt độ như nước trong bình chứa ít nước hơn, ngọn lửa dùng để đun nóng nước trong bình chứa nhiều nước hơn phải lớn hơn.
Lượng nước biểu thị khối lượng nước (m). Kích thước ngọn lửa biểu thị lượng nhiệt. Có thể kết luận rằng lượng nhiệt (Q) tỷ lệ thuận với sự thay đổi nhiệt độ của vật thể. Lượng nước càng nhiều, càng cần nhiều nhiệt để tăng nhiệt độ của nước.
Mối quan hệ giữa nhiệt lượng (Q) và loại vật thể ( c )
Nếu bạn nung nóng đồng thời một thanh sắt và một thanh thủy tinh có cùng kích thước bằng cùng một ngọn lửa, vật nào sẽ nóng lên nhanh hơn, sắt hay thủy tinh? Tất nhiên, sắt sẽ nóng lên nhanh hơn. Từ đó có thể kết luận rằng nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ của một vật tỷ lệ thuận với loại vật đó.
Ba phép so sánh trên được kết hợp thành một phương trình:
Đây là công thức hay phương trình truyền nhiệt.
Thông tin: Q = nhiệt lượng (Joule), m = khối lượng của vật (kg), c = nhiệt dung riêng của vật (J/kg°C).o), delta T = sự thay đổi nhiệt độ (C)o hoặc K)
1. Năm kilôgam đá ở nhiệt độ -22 ° C được đun nóng cho đến khi toàn bộ đá tan chảy ở nhiệt độ 0 ° C. Nếu nhiệt lượng ẩn của đá là 333 kJ/kg và nhiệt dung riêng của đá là 2100 J/kg°C , thì lượng nhiệt cần thiết là...
A. 1496 kJ
B. 1596 kJ
C. 1696 kJ
D. 1796 kJ
E. 1896 kJ
Cuộc thảo luận
Ai cũng biết:
Khối lượng băng (m) = 5 kg
Nhiệt độ ban đầu (T) = -22 o C
Nhiệt ẩn của băng (L) = 333 kJ/kg = 333.000 J/kg
Nhiệt dung riêng của nước đá (c) = 2100 J/kg C o
Câu hỏi: Lượng nhiệt cần thiết (Q)
Trả lời:
Quy trình 1: Tăng nhiệt độ của đá từ -22 ° C lên 0 ° C
Q = mc ΔT = (5)(2100)(22) = 231.000 Jun
Bước 2: làm tan chảy toàn bộ đá thành nước
Q = m L = (5)(333.000) = 1.665.000 J
Tổng nhiệt lượng = 231.000 J + 1.665.000 J = 1.896.000 J = 1.896 kJ
Đáp án đúng là E.
Nguồn câu hỏi:
Câu hỏi Vật lý SBMPTN
