Muốn xác định được nhiệt lượng ta cần phải làm như thế nào? Ta có thể dùng một dụng cụ nào đó để lượng nhiệt thêm vào hay mất đi từ vật được không? Trên thực tế người ta không thể dùng dụng cụ nào để đo, chính vì vậy cần có một công thức tính nhiệt lượng. Bài ngày hôm ngay sẽ giúp chúng ta tính được nhiệt lượng bằng cách áp dụng công thức. Sau khi hiểu công thức tính ta sẽ tiến hành áp dụng giải một số bài tập.
- Khởi đầu tốt nhất cho con bắt đầu học tiếng Anh. Con học càng sớm càng có lợi thế.
- Tích lũy 1000+ từ vựng mỗi năm và 6000 mẫu câu tiếng Anh trước 10 tuổi.
- Linh hoạt sử dụng trên nhiều thiết bị.
- Thành thạo các kỹ năng tiếng Anh ngay trước 10 tuổi với hơn 1000 đầu truyện, hơn 100 bài học, 300+ sách nói. Nội dung thêm mới mỗi tuần.
- Hơn 1.000 đầu truyện, hơn 300 bài học, gần 300 sách nói - thêm mới mỗi tuần.
- Phát âm chuẩn ngay từ đầu nhờ Monkey Phonics - giúp đánh vần tiếng Anh dễ như tiếng Việt.
- Tự tin nắm vững môn toán theo Chương trình GDPT mới.
- Bổ trợ kĩ năng tiếng Anh bên cạnh Toán.
- Tạo nhiều hồ sơ để cùng học trên 1 tài khoản duy nhất, đồng bộ tiến độ học trên tất cả các thiết bị.
- Đánh vần chuẩn nhờ học phần Học Vần - cập nhật theo chương trình mới nhất của Bộ GD&ĐT.
- Đọc - hiểu, chính tả tiếng Việt dễ dàng và nhẹ nhàng hơn ngay tại nhà.
- Bồi dưỡng trí tuệ cảm xúc (EQ) nhờ hơn 450 câu chuyện thuộc 11 chủ đề, nhiều thể loại truyện.
Nhiệt lượng là gì?
Trước khi đi đến giải thích công thức tính nhiệt lượng, hãy cùng Monkey ôn lại nhiệt lượng là gì?
Nhiệt lượng được định nghĩa như sau: Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt.
Chú thích: Nhiệt năng của vật có bản chất như sau: Một vật được cấu tạo bởi các phân tử, các phân tử bên trong vật luôn luôn chuyển đổi không ngừng sinh ra động năng. Tổng động năng của các phân tử đó người ta gọi là nhiệt năng của vật.
Với nhiệt độ càng cao thì nhiệt năng của vật càng lớn.
Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt lượng
Mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên với khối lượng, nhiệt độ, nhiệt dung sẽ giúp chúng ta hiểu được bản chất của công thức tính nhiệt lượng hơn. Hãy xem các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến nhiệt lượng dưới đây.
Khối lượng của vật
Ở phần này ta tìm hiểu mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên với khối lượng của vật.
Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng của vật thu vào càng lớn.
- Để chứng minh cho mối quan hệ này ta có thể xem một thí nghiệm đã được thực hiện như sau:
Dùng đèn cồn đun nóng hai cốc nước thuỷ tinh đến 40
Hai cốc có kích cỡ như nhau nhưng cốc thứ nhất chứa 50g nước, cốc thứ hai chứ 100g nước.
Để đạt 40
=> Nhiệt lượng của cốc thứ 2 gấp hai lần nhiệt lượng của cốc thứ nhất (do cốc 2 có khối lượng gấp 2 lần cốc 1, mà để cùng đạt 40
Độ tăng nhiệt độ của vật
Tiếp theo cùng tìm hiểu mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên và độ tăng nhiệt độ của vật.
Độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật thu vào càng lớn.
- Ví dụ chứng minh: Vẫn dùng thí nghiệm với hai cốc nước trên. Lần này ta cho vào hai cốc nước một lượng nước đều giống nhau là 50g. Thời gian đun của hai cốc nước khác nhau
Nhiệt độ ban đầu của hai cốc nước là 20
Cốc 1 đun trong 5 phút thì nhiệt độ tăng lên 40
Cốc 2 đun trong 10 phút thì nhiệt độ tăng lên 60
=> Độ tăng nhiệt độ cốc 1 = ½ độ tăng nhiệt độ cốc 2
Nhiệt lượng sẽ tỷ lệ với thời gian đun => nhiệt lượng cốc 1 = ½ nhiệt lượng cốc 2.
Chất làm vật
Cuối cùng ta tìm hiểu mối quan hệ giữa nhiệt lượng vật cần thu vào để nóng lên với chất làm vật. Đó là nhiệt lượng của vật cần thu vào để nóng lên phụ thuộc vào chất làm vật.
- Ví dụ: Cùng đun 50g băng phiến và 50g nước trong hai cốc giống nhau, độ tăng nhiệt độ của cả ai như nhau đều bằng 20
° C . Tuy nhiên thời gian đun băng phiến mất 4 phút, đun nước mất 5 phút => nhiệt lượng của hai chất này khác nhau, mà yếu tố quyết định sự khác nhau chính là chất làm nên chúng.
Công thức tính nhiệt lượng
Việc nhớ kỹ công thức tính nhiệt lượng là rất cần thiết bởi ngày nay chưa có dụng cụ nào giúp đo được nhiệt lượng từ vật. Ngoài ra có công thức giúp chúng ta thực hành giải một số bài tập vật lý dễ dàng hơn.
Nhiệt lượng thu vào được tính bởi công thức sau:
| Q = m.c. ∆t |
Chú thích:
-
Q: Nhiệt lượng (J).
-
m: Khối lượng vật (kg)
-
c: Nhiệt dung riêng của chất tạo ra vật (J/kg.K)
-
∆t: Độ tăng hay giảm nhiệt độ của vật (đo bằng độ C hoặc độ K). Nhiệt dung cho ta biết chính xác nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1kg chất của vật đó tăng được thêm 1
° C. -
∆t = t2 - t1 (t2 là nhiệt độ cuối của vật, t1 là nhiệt độ đầu của vật.)
Lưu ý: Ngoài J, kJ nhiệt lượng còn được tính bằng đơn vị calo, kcalo.
1 kcalo = 1000 calo, 1 calo = 4,2 J
Xem thêm: Lý thuyết về đối lưu & bức xạ nhiệt | Giải bài tập lý 8 chi tiết
Nhiệt dung riêng là gì
Nhiệt dung riêng của một chất bất kỳ cho biết nhiệt lượng cần thiết để truyền 1kg chất đó sao cho nhiệt độ tăng thêm 1
Ví dụ: Nước có nhiệt dung riêng là 4200 J/kg.K - nghĩa là nếu ta muốn làm cho 1kg nước nóng lên 1
Tham khảo thêm nhiệt dung riêng của một số chất qua bảng dưới đây
| Chất | Nhiệt dung riêng (J/kg.K) |
| Nước | 4200 |
| Rượu | 2500 |
| Nước đá | 1800 |
| Nhôm | 880 |
| Đất | 800 |
| Thép | 460 |
| Đồng | 380 |
| Chì | 130 |
Bài tập công thức tính nhiệt lượng vật lý 8
Câu 1: Để đun nóng 5 lít nước từ 20
Đáp án: Nhiệt lượng cần có là:
Q = m.c.Δt = 5.4200.(40 - 20) = 420000 J = 420kJ
Câu 2: Người ta cung cấp cho 10 lít nước một nhiệt lượng là 840kJ. Hỏi nước nóng lên thêm bao nhiêu nhiệt độ?
Đáp án: Nhiệt độ nước nóng thêm là: Δt = Q/ (m.c) = 840 000 / (10.4200) = 20
Câu 3: Tính nhiệt dung riêng của một kim loại biết rằng phải cung cấp 5kg kim loại này ở 20
một nhiệt lượng khoảng 59kJ để nó nóng lên đến 50
Đáp án: Nhiệt dung riêng của một kim loại là: c = Q/ (m.Δt) = 59000/5.(50-20) = 393,3 J/kg.K
Câu 4: Người ta phơi ra nắng một chậu chứa 5 lít nước. Sau một thời gian nhiệt độ của nước tăng từ 28
Đáp án: Năng lượng nước đã thu được từ Mặt Trời là:
Qthu = m.c.Δt = 5.4200.(34 - 28) = 126000J = 126 kJ.
Trên đây là giải thích công thức tính nhiệt lượng đầy đủ và rất chi tiết, Monkey tin chắc rằng tất cả chúng ta đều dễ dàng hiểu được công thức này. Qua đây chúng ta cũng tự tin áp dụng công thức vào tính toán các bài tập theo chương trình học.
