Trong vật lí, nhiệt lượng được nhắc đến khá nhiều và cũng được xem là quan trọng với bộ môn này. Nhiệt là gì? Nhiệt lượng là gì? Nhiệt năng là gì? Phương trình cân bằng nhiệt và công thức tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy nhiên liệu.

Nhiệt lượng là gì?

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

Nhiệt lượng của vật sẽ phụ thuộc vào các yếu tố sau đây:

– Sự tăng nhiệt của vật: Khi nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng mà vật thu vào lại càng cao.

– Chất/vật liệu cấu tạo nên vật sẽ quyết định vật có toả nhiệt nhiều hay không.

– Khối lượng của vật: Khi khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng của vật thu được cũng càng lớn.

Đặc điểm của nhiệt lượng

Nhiệt lượng là gì? đặc điểm của nhiệt lượng như sau:

– Nhiệt lượng vật cần thu để phục vụ cho quá trình làm nóng lên phụ thuộc hoàn toàn vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật cũng như nhiệt dung riêng của chất liệu làm ra vật.

– Nhiệt lượng riêng cao: Tức 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 1^oC ở điều kiện tiêu chuẩn (còn gọi là giá trị nước của nhiệt lượng kế).

Công thức tính nhiệt lượng

Ngoài khái niệm Nhiệt lượng là gì? cần nắm được công thức tính nhiệt lượng, công thức tính nhiệt lượng như sau:

 Q = m.c.∆t

Trong đó:

Q là nhiệt lượng mà vật thu vào hoặc toả ra. Có đơn vị là Jun (J).

m là khối lượng của vật, được đo bằng kg.

c là nhiệt dung riêng của chất, được đo bằng J/kg.K

Nhiệt dung riêng của 1 chất có thể 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 nói khác là biến thiên nhiệt độ ( Độ C hoặc K )

∆t = t2 – t1 

∆t > 0 : vật toả nhiệt

∆t < 0 : vật thu nhiệt

Ứng dụng của nhiệt lượng

Nhiệt lượng là gì? nhiệt lượng được ứng dụng rất nhiều trên thực tế:

– Năng lượng là yếu tố không thể thiếu trong mọi hoạt động của con người, nó là thước đo quan trọng cho sự phát triển của xã hội.

–  Năng lượng có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như: Điện năng (năng lượng của dòng chuyển động có hướng của các điện tử tự do), cơ năng (năng lượng của các chuyển động cơ học, với hai hình thức chủ yếu là động năng và thế năng), hóa năng (năng lượng từ các phản ứng hóa học), quang năng (năng lượng quang học), nhiệt năng (năng lượng chuyển động nhiệt của các phân tử), …

– Nhiệt năng (gọi tắt của năng lượng nhiệt) là dạng năng lượng được sử dụng nhiều nhất, trên 70% năng lượng được sử dụng trong thực tế ít nhất một lần ở dạng nhiệt Với vai trò như vậy thì ngoài việc nghiên cứu thiết kế chế tạo, việc vận hành sử dụng các máy và thiết bị nhiệt sao cho kinh tế, hiệu quả cũng là điều hết sức có ý nghĩa.

– Trong đời sống sinh hoạt hàng ngày ở các hộ gia đình, nhiệt năng được sử dụng cho rất nhiều nhu cầu khác nhau như: để đun nấu thức ăn (bếp gas, bếp điện, lò nướng, nồi cơm điện, …); để cấp nước nóng cho tắm giặt (bình đun nước bằng gas, bằng điện, bằng năng lượng mặt trời);

Để sưởi ấm mùa đông (lò sưởi, bơm nhiệt – điều hòa nhiệt độ chạy chiều làm nóng); để sấy khô tóc khi vừa tắm xong, sấy quần áo khi trời nồm ẩm (máy sấy, máy hút ẩm, tủ sấy);

Để làm mát không khí về mùa hè (quạt hơi nước, máy lạnh – điều hòa nhiệt độ chạy chiều làm mát); để làm lạnh, làm đông bảo quản thức ăn, thực phẩm (tủ lạnh, tủ đông);…

– Trong mỗi ứng dụng như thế luôn có các quá trình chuyển hóa năng lượng giữa điện – cơ – nhiệt. Có một chút hiểu biết nhất định về vấn đề này sẽ giúp cho việc sử dụng máy và thiết bị nhiệt hiệu quả hơn. 

Rất nhiều ứng dụng nhiệt năng trong cuộc sống sinh hoạt hàng ngày cần có sự hiểu biết để sử dụng thiết bị an toàn và hiệu quả. Trong từng trường hợp, nếu mỗi người sử dụng chỉ cần có một chút kiến thức nhất định về nhiệt năng thì sẽ giúp cho máy hoặc thiết bị của mình làm việc an toàn, hiệu quả hơn, và đối với toàn xã hội thì hiệu quả này sẽ vô cùng to lớn.

Nhiệt năng là gì?

– Nhiệt năng chính là tổng động năng của các phân tử cấu thành nên vật chất. Do mọi phân tử cấu thành nên vật chất đều có động năng nên mọi vật đều có nhiệt năng đồng thời nhiệt năng có thể chuyển từ vật này sang vật khác.

– Bên trong vật chất các phân tử chuyển động hỗn loạn, không ngừng nhờ chúng có động năng. Động năng của các phân tử cấu thành nên vật chất bao gồm: Động năng chuyển động của khối tâm phân tử, động năng trong dao động của các nguyên tử cấu tạo nên phân tử khối tâm chung, động năng quay của phân tử quanh khối tâm.

– Để cuộc sống của con người tồn tại, năng lượng là yếu tố không thể thiếu được. Năng lượng tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như:

+ Điện năng: Nguồn năng lượng của dòng điện do các phân tử điện chuyển động theo một hướng.

+ Cơ năng: Đây là năng lượng của các chuyển động cơ học với hai hình thức chuyển động là động năng và thế năng.

+ Quang năng: Đây là nguồn năng lượng của quang học.

+ Nhiệt năng: Là nguồn nhiệt tạo ra do các phân tử của vật chuyển động.