Nhiệt học

Nhiệt lượng, nhiệt dung riêng

Nhiệt lượng làm đổi nhiệt độ được tính bằng Q=mcΔT; nhiệt dung riêng cho biết độ khó làm nóng một đơn vị khối lượng.

Khi một vật nhận nhiệt mà không chuyển thể, nhiệt độ của nó thường tăng; nếu tỏa nhiệt thì thường giảm. Khối lượng và vật liệu ảnh hưởng lượng nhiệt cần thiết.

Trao đổi nhiệt

Trong hệ cách nhiệt, nhiệt vật nóng tỏa bằng nhiệt vật lạnh thu. Nếu không đổi trạng thái: $m_1c_1(T_1-T_f)=m_2c_2(T_f-T_2)$; nhiệt độ cuối nằm giữa hai nhiệt độ ban đầu.

Trắc nghiệm nhanh

Công thức $Q=mc\Delta T$ cho biết năng lượng cần truyền khi nhiệt độ thay đổi mà không có chuyển thể. Khối lượng tăng gấp đôi thì cần nhiệt lượng gấp đôi cho cùng vật liệu và độ tăng nhiệt; vật có nhiệt dung riêng lớn cần nhiều năng lượng hơn. Đây là lý do nước nóng lên chậm hơn cát dưới cùng ánh nắng, đồng thời nước có thể lưu trữ nhiều năng lượng nhiệt. Trong bài toán trộn, trước hết xác định vật nào tỏa nhiệt và vật nào thu nhiệt, rồi lập cân bằng năng lượng. Nếu bình cách nhiệt và bỏ qua nhiệt dung bình, tổng nhiệt lượng có dấu bằng không. Ngoài thực tế, một phần năng lượng làm nóng bình hoặc thất thoát ra không khí, nên nhiệt độ đo được có thể lệch dự đoán. Cần đổi gam sang kilôgam và ghi rõ đơn vị của $c$ trước khi tính.

Ví dụ, làm nóng 0,20 kg nhôm thêm 15 K với $c=900$ J kg⁻¹ K⁻¹ cần $Q=2700$ J. Cùng độ tăng nhiệt đó, nước cần nhiều năng lượng hơn vì nhiệt dung riêng lớn hơn. Kết quả cho thấy phải nêu rõ vật liệu và giả thiết không thất thoát nhiệt; chỉ biết khối lượng và độ tăng nhiệt là chưa đủ.