Table of Contents
Trong bài học này caubinhan.com sẽ hướng dẫn củng cố kiến thức về công thức tính nhiệt lượng cũng như một số bài tập vận dụng liên quan đến nhiệt lượng. Đây là kiến thức vật lý lớp 8 quan trọng mà học sinh nào cũng cần nắm vững giúp giải bài tập đúng cách trên lớp và trong các kì thi.
Công thức tính nhiệt lượng
Trước khi đi vào công thức tính nhiệt lượng, học sinh cần nắm rõ 2 hơn khái niệm nhiệt lượng và nhiệt dung riêng là gì?
Nhiệt lượng là gì?
Theo định nghĩa Sách Giáo Khoa nhiệt lượng là nhiệt năng mà vật được nhận thêm hoặc bị mất đi. Đơn vị tính của nhiệt lượng là Jun.
Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt lượng một vật thu vào giúp nó nóng lên:
– Khối lượng vật.
– Độ tăng nhiệt của vật.
– Cấu tạo của vật (loại vật chất).
=> Vật càng có khối lượng lớn nhiệt lượng thu vào vật càng nhiều.
=> Nhiệt độ càng cao nhiệt lượng vật thu nhận được càng cao.
=> Nhiệt lượng vật thu vào để làm nóng vật phù thuộc vào chất làm ra vật.
Nhiệt dung riêng là gì?
Nhiệt dung riêng là nhiệt lượng cần có cho một đơn vị đo lường chất đó để chất đó nóng lên thêm một đơn vị độ.
Đơn vị đo của nhiệt dung riêng viết tắt ngắn gọn: (J/ kg.K) đọc là Joule trên kilôgam trên Kelvin.
Bảng nhiệt dung riêng một vài chất thường gặp trong đời sống học sinh có thể tham khảo:
Chất
(J/kg.K)
Chất
(J/kg.K)
Nước
4200,4186,4190
Đất
800
Rượu
2500
Thép
460
Nước đá
1800
Đồng
380
Nhôm
880
Chì
130
Ví dụ: Để đun nóng 1kg rượu tăng thêm 1 độ C người ta phải cần đến 2500J lúc đó gọi 2500J là nhiệt dung riêng của rượu.
Công thức tính nhiệt lượng
Ghi nhớ chính xác công thức tính nhiệt lượng sau đây:
Q = mc Δt°
Với:
Q nhiệt lượng tính bằng đơn vị (J)
m khối lượng của vật tính bằng đơn vị (kg)
∆t độ tăng nhiệt của một vật tính bằng độ C hoặc K
c nhiệt dung riêng của chất đó (J/kg.K).
Phương trình cân bằng nhiệt
Phương trình cân bằng nhiệt sẽ là Q thu vào = Q toả ra
Nhiệt lượng tỏa ra cũng được tính bằng công thức: Q = c . m . ∆t với ∆t = t1 – t2, trong đó thì t1 nhiệt độ ban đầu còn t2 nhiệt độ cuối.
Bài tập nhiệt lượng đơn giản
Bài 1: Đun nước bằng nhôm có khối lượng 0,5kg, trong đó có chứa 2 lít nước ở 250C. Nếu bạn muốn đun sôi ấm nước cần dùng đến bao nhiêu nhiệt lượng. Biết rằng nhiệt dung riêng nhôm là 880J/kg.độ, nước là 4200J/kg.độ ( Đáp số câu 1: 663 kJ).
Bài 2: Tìm nhiệt lượng cần thiết truyền vào 5 kg đồng giúp thay đổi nhiệt độ từ 20 độ C lên 50 độ C.
Giải: Dựa vào công thức tính nhiệt lượng Q=m.C.Δt
Q=5.380.(50−20)=57000(J).
Từ đó tính ra nhiệt lượng cần truyền vào 5kg đồng giúp nhiệt độ tăng từ 20 độ C lên 50 độ C sẽ là:
Q = 57000 (J) Q=57000(J)
Bài 3: Có 10 lít nước và truyền vào nước nhiệt lượng 840J. Vậy câu hỏi đặt ra là nước tăng thêm bao nhiêu độ C?
Giải: Từ công thức tính nhiệt lượng Q=m.c.Δt suy ra t=Q/m/c = 840000/10/4200= 20 độ C. Vậy truyền 840J vào 10 lít nước sẽ làm nước tăng lên 20 độ C.
Bài 4: Có một ấm làm bằng nhôm có bên trong 1 lít nước với nhiệt độ nước là 20 độ C. Tìm nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trong bình?
Giải: Nhiệt lượng cần có để đun sôi nước là Q = Q ấm + Q nước = 0,4. 880.80 + 1.4200.80 = 28160 + 336000 = 364160J.
Bài 5: Tìm tên kim loại biết phải cung cấp cho 5kg kim loại nguồn nhiệt lượng 59kJ để kim loại này tăng từ 20 độ C lên đến 50°c. Kim loại đó là gì?
Giải: Nhiệt dung riêng của kim loại được tính ra theo công thức: c = Q/mt= 59000/5(50-20) = 393J/kg.K. Dựa vào bảng nhiệt dung riêng mà ta sẽ biết kim loại đang được đề cập đến đó là đồng.
Bài 6: Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun 5 kg nước thay đổi nhiệt độ 15 độ C đến 100 độ C với cái thùng sắt khối lượng 1,5 kg. Biết nhiệt dung riêng nước là 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng của sắt là 460 J/kg.K.
Giải: Q = (m1c1 + m2c2)(t2 – t1) = 1843650 J.
Bài 7: Truyền vào 100g chì nguồn nhiệt lượng 260J,khi đó chì sẽ thay đổi nhiệt độ từ 15 độ C lên 35 độ C. Hãy tính nhiệt dung riêng của chì?
Giải: Q = mc(t2-t1) = C.(t2 – t1) Từ đó suy ra C = 13J/K và c = 130J/kg.K
Bạn vừa tìm hiểu xong về khái niệm nhiệt lượng, nhiệt dung riêng và đặc biệt công thức tính nhiệt lượng trong chương trình vật lý 8. Thực hành thêm các bài tập đi kèm về nhiệt lượng. Nhớ rõ công thức để làm bài tập hiệu quả hơn. Chúc các bạn học tốt môn Vật Lý.
