Nhiệt lượng là một thuật ngữ quen thuộc trong môn vật lý và được dùng phổ biến trong đời sống. Vậy nhiệt lượng là gì? Ký hiệu và đơn vị của nhiệt lượng, công thức tính nhiệt lượng? Hãy cùng chúng tôi giải đáp những thắc mắc và vận dụng để làm một số bài tập về nhiệt lượng nhé!
Nội Dung Bài Viết:
Nhiệt lượng là gì?
Chúng ta đã được học nhiệt lượng là gì trong môn vật lý lớp 8. Theo đó, nhiệt lượng chính là phần năng lượng mà vật nhận được hoặc mất đi trong quá trình truyền nhiệt.
Nhiệt lượng của một vật thu vào để làm nóng lên sẽ phụ thuộc vào ba yếu tố sau:
- Khối lượng của vật: Nếu như khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng của vật thu vào cũng sẽ càng lớn.
- Độ tăng nhiệt độ càng lớn thì nhiệt lượng mà vật thu vào được cũng càng lớn.
- Chất cấu tạo nên vật.
Nhiệt lượng mặt trời chiếu lên bề mặt trái đất luôn thay đổi theo vĩ độ bởi góc chiếu bức xạ. Nhiệt độ trung bình năm giảm dần từ vĩ độ thấp cho đến cao do càng lên vĩ độ cao thì góc chiếu sáng của Mặt Trời càng nhỏ khiến lượng nhiệt ít.
Nhiệt lượng tiếng Anh là gì?
Trong tiếng Anh, 2 từ được dùng để gọi nhiệt lượng phổ biến nhất đó là calorie và calory.
Nhiệt lượng kí hiệu là gì?
Ngoài tìm hiểu nhiệt lượng là j, chúng ta cũng cần tìm hiểu nhiệt lượng tỏa ra kí hiệu là gì?
Nhiệt lượng kí hiệu là Q.
Nhiệt lượng có đơn vị là Jun, được kí hiệu là J.
Đặc điểm của nhiệt lượng
Nhiệt lượng vật cần thu để có thể phục vụ cho quá trình làm nóng lên còn phụ thuộc vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật và nhiệt dung riêng của chất liệu làm ra vật.
Nhiệt lượng riêng cao: Có nghĩa nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng nhiên liệu ở trong bơm.
Nhiệt lượng riêng thấp: Có nghĩa nhiệt lượng riêng cao, loại trừ được nhiệt bốc hơi của nước được giải phóng và tạo ra trong quá trình đốt cháy mẫu nhiên liệu.
Nhiệt dung của lượng nhiệt cần thiết và nhiệt lượng kế để có thể đốt nóng nhiệt lượng kế lên 1oC ở điều kiện tiêu chuẩn (hay còn gọi là giá trị nước của nhiệt lượng kế).
Công thức tính nhiệt lượng
Công thức tính nhiệt lượng
Q = m.c.∆t
Trong đó:
- Q: nhiệt lượng mà vật thu vào hoặc là toả ra. Có đơn vị là Jun (J).
- m: khối lượng của vật, được đo bằng kg.
- c: nhiệt dung riêng của chất, đo bằng J/kg.K
- ∆t: độ thay đổi nhiệt độ hay 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 toả nhiệt của than đá là 5.10^6 J/kg, có nghĩa là khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg than đá, chúng sẽ tỏa ra một lượng nhiệt là 5.10^6.
Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra
CT tính nhiệt lượng tỏa ra ở trên điện trở:
Q = R.I2.t (J)
Trong đó:
- Q: nhiệt lượng tỏa ra. Đơn vị tính là J.
- R: điện trở. Đơn vị tính: Ω.
- I: cường độ dòng điện. Đơn vị tính là A.
- t: thời gian mà nhiệt lượng tỏa ra.
Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi ta đốt cháy nhiên liệu:
Q = q.m
Trong đó:
- Q: nhiệt lượng tỏa ra (có đơn vị là J).
- q: năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu khi chúng ta đốt cháy (đơn vị là J/kg).
- m: khối lượng nhiên liệu khi bị đốt cháy hoàn toàn (đơn vị là kg).
Bài tập về nhiệt lượng
Bài 1: Nhiệt lượng tỏa ra trong 2 phút khi dòng điện 2A chạy qua một điện trở thuần 100 Ω là:
A: 48kJ
B: 24J
C: 24000 kJ
D: 400 J
Đáp án: A
Bài 2: Một khung dây phẳng hình chữ nhật có kích thước 20cm x 30cm gồm 100 vòng dây được đặt trong từ trường đều có cảm ứng từ là 0,02 T. Khung dây quay đều với tốc độ là 120 vòng/phút quanh một trục nằm ở trong mặt phẳng của khung dây và nó vuông góc với từ trường. Hai đầu khung dây được nối với điện trở R=1 ôm. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R trong khoảng 1 phút.
- 17J
- 35J
- 2.19J
- 70J
Đáp án: B
Bài 3: Phát biểu nào không đúng?
- Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn sẽ tỉ lệ thuận với điện trở của vật.
- Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn sẽ tỉ lệ thuận với thời gian dòng điện chạy qua vật.
- Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn sẽ tỉ lệ thuận với bình phương cường độ chạy qua vật.
- Nhiệt lượng tỏa ra trên vật dẫn sẽ tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn,
Đáp án: D
Bài 4: Người ta lấy nhiệt lượng 1.5J cung cấp cho khối khí đựng trong xilanh nằm ngang. Chất khí nở ra sẽ đẩy pittông đi một đoạn 5 cm. Hãy tính độ biến thiên nội năng của chất khí. Biết lực ma sát giữa piston và xilanh có độ lớn là 20 N.
Đáp án:
Công chất khí thực hiện để thắng ma sát là: A = Fs
Vì khí nhận được nhiệt lượng và thực hiện công nên:
ΔU = Q – Fs = 0,5 J
Xem thêm:
Bài 5: Nhiệt lượng có phải là năng lượng không?
Đáp án: Nhiệt lượng là một dạng năng lượng từ việc chuyển động hỗn loạn của các hạt trong vật bởi chúng có động năng.
Bài 6: Một bếp điện có điện trở R = 80Ω và cường độ dòng điện chạy qua bếp là I = 2,5A.
- a) Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong khoảng 1 giây.
- b) Dùng bếp điện để đun sôi 1,5 lít nước có nhiệt độ ban đầu là 25 độ C thì sẽ mất 20 phút. Coi rằng nhiệt lượng cung cấp để ta đun sôi nước là có ích, hãy tính hiệu suất của bếp. Nhiệt dung riêng của nước sẽ là C = 4 200J/kg.K.
- c) Thời gian sử dụng bếp điện một ngày là 3 giờ. Tính tiền điện cần phải trả trong vòng 30 ngày, nếu giá 1kW.h là 700 đồng.
Đáp án:
- a) Nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong vòng 1 giây:
Q = I2.R.t = 2,52.80.1 = 500J
- b) Nhiệt lượng bếp tỏa ra trong vòng 20 phút
Qtp = Q.20.60 = 600000 J
Nhiệt lượng cần để có thể đun sôi lượng nước:
Qi = m.c.∆t = m.c.(t2 – t1) = 4200.1,5.(100 – 25) = 472500J
Hiệu suất của bếp:
H = Qi/Qtp = 472500/600000 = 78,75 %.
- c) Lượng điện năng mà bếp điện tiêu thụ trong 30 ngày, tính theo đơn vị kW.h:
A = P.t = 500.30.3 = 45000 W.h = 45 kW.h
Số tiền điện cần phải trả là:
T = 45.700 = 315000 đồng
Mong rằng qua các thông tin trên bạn đọc đã nắm rõ nhiệt lượng toàn phần là gì, đặc điểm, công thức tính nhiệt lượng cùng với một số ví dụ bài tập cụ thể. Các bạn có thể tham khảo để áp dụng chúng trong quá trình học tập và làm bài.
