Nhiệt lượng là gì ? | Đơn vị và công thức tính nhiệt lượng

Trong đời sống hiện nay, nhắc điến nhiệt lượng thì chắc hẳn không còn xa lạ gì đối với mỗi các nhân chúng ta. Tuy nhiên đây còn được coi là một phần quan trọng đối với môn học Vật Lí. Vậy nhiệt lượng là gì ? Các tính nhiệt lượng có khó hay không ? Mời các bạn cùng tham khảo qua bài viết dưới đây nhé !

Khái quát về nhiệt lượng

Tìm hiểu về nhiệt là gì ?

Trước tiên chúng ta cùng tìm hiểu về Nhiệt là gì ? Thì nhiệt là một dạng năng lượng được tồn tại trong vật chất nhờ vào sự chuyển động nhiệt hỗn loạn của các hạt tạo nên vật chất đó. Các phân tử chuyển động tạo nên vật chất này thường chuyển động hỗn loạn và không ngừng, do đó trong quá trình chuyển động này sẽ sinh ra động năng.

Nhiệt năng của một vật là là tổng hợp các động năng bao gồm: Động năng chuyển động của khối tâm trong phân tử + Động năng quay của phân tử quanh khối tâm + Động năng trong dao động giữa các nguyên tử cấu tạo nên phân tử xung quanh một khối tâm chung.

Bên cạnh đó, nhiệt năng có thể trao đổi thông qua quá trình bức xạ, dẫn nhiệt và đối lưu bởi nhiệt năng có mối quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ. Do đó, nếu như nhiệt độ của vật càng cao thì dẫn đến nhiệt năng của vật càng lớn bởi vì lúc này các phân tử tạo cấu tạo nên vật chuyển động rất nhanh.

Nhiệt lượng là gì ?

Sau khi đã tìm hiểu về nhiệt là gì ? Thì nhiệt lượng ở đây chính là phần nhiệt năng mà vật nhận được hay bị mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Tuy nhiên vẫn đang còn phải phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như trọng lượng, sự thay đổi nhiệt độ và còn phụ thuộc vào cả chất liệu cấu tạo nên vật chất đó.

Công thức tính tổng quát nhiệt lượng và đơn vị nhiệt lượng

Nhiệt lượng của một vật được tính theo công thức :

Q = m.c.∆t 

Trong đó:

• Q là giá trị của nhiệt lượng ( J )
• m là khối lượng của vật ( Kg )
• c là nhiệt dung riêng của chất tạo nên vật ( J/Kg.K ). Hay còn được gọi là nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho một đơn vị đo lượng chất tạo nên vật chất đó.
• ∆t  là độ biến thiên nhiệt độ của vật ( độ C hoặc độ K ). ∆t = t2 – t1. Nếu ∆t >0 tức là vật tỏa nhiệt, còn ∆t <0 tức là vật thu nhiệt.

Nhiệt dung riêng của các chất thường gặp :

• Nước : 4200; 4186; 4190
• Rượu : 2500
• Nước lạnh ( nước đá ) : 1800
• Nhôm : 880
• Đất : 800
• Thép : 460
• Đồng : 380
• Chì : 130

Xem thêm : DN là gì | Đường kính danh nghĩa | Thông số liên quan

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra và phương trình cân bằng nhiệt

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra

Để tính nhiệt lượng tỏa ra, chúng ta áp dụng theo công thức sau :

Q tỏa = q.m

Trong đó:

•  Q tỏa là nhiệt lượng tỏa ra của vật ( J )
• q là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu ( J/Kg )
• m là khối lượng của nhiên liệu khi bị đốt cháy ( Kg )

Phương trình cân bằng nhiệt

Cân bằng nhiệt độ thì rất đơn giản, cụ thể như :

   Q thu = Q tỏa

Trong đó:

•  Q thu là tổng nhiệt lượng thu vào của vật
•  Q tỏa là tổng nhiệt lượng tỏa ra của vật

Nhiệt lượng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào ?

Thông qua các công thức nhiệt lượng ở trên thì chúng ta có thể nhận biết được sẽ phụ thuộc vào 3 yếu tố chính đó là : Trọng lượng, Độ biến thiên nhiệt độ và Chất cấu tạo nên vật. Cụ thể :

• Trọng lượng của vật : Khi vật có khối lượng càng cao thì lượng nhiệt hấp thụ vào vật sẽ càng lớn hoặc khi vật có khối lượng càng thấp thì lượng nhiệt hấp thụ vào vật sẽ càng ít.
• Độ biến thiên của nhiệt độ lên vật : Độ biến thiên của nhiệt độ hay còn được kí hiệu là ∆t. Nếu như nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng của vật cũng càng lớn và nếu nhiệt độ của vật càng thấp thì nhiệt lượng của vật thấp.
• Chất cấu tạo nên vật : Mỗi vật thể đều được cấu tạo từ các chất liệu khác nhau, do đó nhiệt lượng của mỗi vật thể cũng khác nhau. Những chất có nhiệt dung riêng càng lớn thì lượng nhiệt vật thu vào cũng càng lớn, chất có nhiệt dung riêng càng bé thì lượng nhiệt vật thu vào càng nhỏ.

Đặc điểm của nhiệt lượng

Nhiệt lượng thu vào và làm vật nóng lên nhanh hay chậm còn phụ thuộc hoàn toàn vào khối lượng của vật, nhiệt độ của vật và nhiệt dung riêng của chất liệu tạo nên vật đó.

Khi vật có nhiệt lượng riêng cao đồng nghĩa với việc lượng nhiệt tỏa ra khi đốt một đơn vị nhiên liệu cháy hoàn toàn. Khi vật có có nhiệt lượng riêng thấp đồng nghĩa với việc nhiệt lượng riêng cao được tạo thành và giải phóng trong suốt quá trình đốt cháy nhiên liệu ( Trừ nhiệt bốc hơi của nước ).

Nhiệt dung của một lượng nhiệt độ cần đốt nóng và nhiệt lượng kế để đốt nóng lên 1 độ C ở điều kiện tiêu chuẩn còn được gọi là giá trị của nhiệt lượng kế.

Xem thêm : PN là gì | Công dụng ý nghĩa PN đối với ngành nước

Nhiệt lượng được sử dụng trong đời sống như thế nào ?

Hiện nay, nhiệt lượng được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sông sinh hoạt hàng ngày của con người, chính vì thế mỗi chúng ta cần có sự hiểu biết về vấn đề này để dử dụng các thiết bị sao cho an toàn và hiệu quả. Tùy thuộc vào từng trường hợp khác nhau mà mỗi người sử dụng cần phải có ít nhất một chút kiến thức về nhiệt lượng, nhiệt năng từ đó không chỉ giúp cho các thiết bị có thể làm việc hiệu quả mà còn đem lại sự an toàn đối với người trực tiếp sử dụng.

Các ứng dụng điển hình như:

• Là một yếu tố không thể thiếu đối với mọi hoạt động hàng ngày của con người, đây còn được coi như một thước đo quan trọng đối với sự phát triển của con người và xã hội.
• Bên cạnh đó, năng lượng có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau chẳng hạn như: Điện năng, Cơ năng, Hóa năng, Quang năng, Nhiệt năng,…
• Là một dạng năng lượng được sử dụng nhiều nhất trong đời sống sinh hoạt hiện nay. Có khoảng hơn 70% năng lượng được sử dụng dưới dạng nhiệt, đóng vai trò quan trọng cho việc nghiên cứu thiết kế chế tạo và việc vận hành máy móc, thiết bị sao cho tinh tế cũng như  hiệu quả cao.
• Đối với đời sống sinh hoạt hàng ngày ở các hộ gia đình thì nhiệt năng được sử dụng rất phổ biến cho nhiều công việc, nhiệm vụ khác nhau chẳng hạn như: Sử dụng để đun nấu thức ăn, được sử dụng để cung cấp nước nóng cho nhu cầu tắm giặt hàng ngày,…
• Bên cạnh đó, đây còn được sử dụng cho các công cuộc sưởi ấm vào mùa đông và làm mát vào mùa hè, sử dụng trong các máy sấy tóc, máy sấy quần áo, sử dụng cho việc làm lạnh, làm đông để bảo quản thực phẩm, thức ăn,…