Nhiệt năng là nội dung khá quan trọng trong Vật lý lớp 8 và thường hay xuất hiện trong các bài thi và bài kiểm tra. Tuy nhiên, nhiều em học sinh lại chưa nắm rõ nhiệt năng là gì khiến điểm không được cao. Vậy nên trong bài viết này, chúng tôi sẽ mang đến những thông tin chi tiết về đại lượng này để các bạn có thể củng cố được kiến thức.
Nội dung chính
Nhiệt năng là gì cho ví dụ?
Nhiệt năng chính là năng lượng được tổng hợp lại từ tất cả động năng mà một vật chất có thể tạo ra nhờ chuyển động từ các hạt cấu tạo nên nó. Từ đây, chúng ta có thể nhận thấy rằng nhiệt năng phụ thuộc vào động năng.
Nhiệt năng và nhiệt độ là 2 khái niệm có mối liên hệ rất chặt chẽ với nhau. Cụ thể, khi một vật có nhiệt độ tăng cao thì các hạt phân tử trong cấu trúc sẽ chuyển động nhanh hơn và tạo ra nhiệt năng lớn.
Đơn vị của nhiệt năng là Jun (J).
Ví dụ: Xoa hai tay vào nhau sẽ tạo ra nhiệt năng, chúng ta sẽ cảm thấy ấm lên.
Nhiệt lượng là gì?
Nhiệt lượng là phần nhiệt năng của một vật chất được chuyển hóa khi xuất hiện trong quá trình truyền nhiệt từ đối tượng này sang đối tượng khác và ngược lại.
Ký hiệu của nhiệt lượng chính là Q, đơn vị tính là Jun (J) khi xét trong hệ đo lường SI.
Trong vật lý, khi thực hiện việc tính toán nhiệt lượng chúng ta sẽ sử dụng công thức sau đây:
Q = m.c.Δt
Trong đó:
- m chính là khối lượng của vật với đơn vị kg.
- c là nhiệt dung riêng của chất đã làm nên vật có đơn vị J/kg.K.
- Δt là độ tăng nhiệt độ của vật đó (đơn vị là °C hoặc °K)
- Δt = t2 – t1 với t1 là nhiệt độ lúc ban đầu, t2 là nhiệt độ cuối cùng.
- Q chính là nhiệt lượng thu vào của vật (J).
Nhiệt dung riêng là gì?
Nhiệt dung riêng là tổng nhiệt năng cần có để làm tăng được nhiệt độ của một vật, tính trên mỗi đơn vị khối lượng. Nhiệt dung riêng của một chất liệu chính là một đặc tính vật lý.
Nó cũng là một ví dụ về đặc tính mở rộng bởi giá trị của nó tỉ lệ với kích thước của hệ thống được đưa vào thử nghiệm.
Đơn vị đo lường của của đại lượng nhiệt dung riêng được quy định trong hệ đo lường SI là J/kg.K.
Cách để một vật có thể thay đổi nhiệt năng
Giống như các đại lượng vật lý khác, nhiệt năng của một vật cũng có thể thay đổi được nhờ một số tác động nhất định. Sau khi tìm hiểu rõ nhiệt năng là gì lớp 8 ở bên trên, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về cách để một vật có thể thay đổi được nhiệt năng.
Thực hiện công
Một ví dụ dễ thực hiện nhất với hoạt động thực hiện công để thay đổi được nhiệt năng chính là xoa hai bàn tay vào nhau trong những ngày lạnh để giữ ấm cho tay. Điều này dễ nhận biết vì khi chúng ta xoa 2 tay với nhau càng nhanh thì sẽ càng thấy hai tay ấm lên nhanh hơn. Tức là nhiệt năng của tay cũng đã được thay đổi theo chiều hướng tăng lên.
Về bản chất, các hạt cấu trúc và trong phân tử trong tay chúng ta đã dao động nhiều hơn, chuyển động nhanh hơn để làm tăng nhiệt năng và hiển nhiên, nếu chúng ta ngưng xoa tay thì nhiệt độ sẽ tự động hạ xuống.
Quay về thời ngày xưa, thời trung cổ, ông cha ta đã dùng que và rơm khô để tạo ra lửa. Đây chính là hoạt động thực hiện công, việc cọ xát que với rơm khô đã làm cho các phân tử chuyển động nhanh hơn, nóng dần lên và từ đó có thể tạo ra nhiệt độ cao cùng lửa. Có thể thấy rằng, phần lớn các hành động cọ xát vật chất cũng đều khiến cho nhiệt năng của vật đó tăng lên.
Truyền nhiệt
Truyền nhiệt là một trong những hiện tượng vật lý cũng rất dễ nhận biết trong đời sống hàng ngày của chúng ta. Nó đơn giản chỉ là việc chúng ta để tay ở gần lò sưởi hay bếp lửa sẽ cảm thấy tay ấm hơn.
Hay khi chúng ta cho một đồng xu vào một chén nước nóng thì nhiệt độ từ nước nóng truyền sang cho đồng xu và làm cho nhiệt năng của đồng xu tăng lên. Truyền nhiệt chính là quá trình chỉ xuất hiện ở trong trường hợp hai đối tượng có mức nhiệt chênh lệch nhau. Và hiển nhiên, vật có nhiệt độ cao hơn cũng sẽ truyền qua vật có nhiệt độ thấp hơn.
Ứng dụng của nhiệt năng trong đời sống hằng ngày
Xung quanh chúng ta luôn tồn tại các dạng năng lượng như điện năng, nhiệt năng, cơ năng cho tới quang năng và tất cả đều nhằm mục đích phục vụ cho các hoạt động thiết yếu. Riêng đối với nhiệt năng còn được ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất.
Một số ứng dụng về nhiệt năng ở trong thực tế có thể kể đến là:
- Các thiết bị phục vụ cho việc nấu nướng như: nồi cơm điện, lò vi sóng, bếp từ, nồi chiên không dầu, bếp điện,…
- Thiết bị sử dụng ở trong quán cafe như: bình đun nước siêu tốc, máy pha cà phê,…
- Ứng dụng trong việc bảo quản thực phẩm như máy sấy khô, tủ chống ẩm và máy hút ẩm.
- Một số thiết bị sưởi ấm, sử dụng nhiều trong mùa đông như máy sưởi, chăn điện, bình nóng lạnh,…
Bài tập thực hành về đại lượng nhiệt năng
Sau khi tìm hiểu kiến thức về các khái niệm như nhiệt năng là gì nhiệt lượng là gì ở bên trên, chúng ta sẽ cùng nhau làm bài tập thực hành để nắm vững kiến thức nhé!
Câu 1: Để bầu nhiệt kế vào trong luồng khí phun mạnh ra từ một quả bóng bay thì mực thủy ngân ở trong nhiệt kế sẽ dâng lên hay tụt xuống. Tại sao?
Trả lời: Mực thủy ngân ở trong nhiệt kế sẽ bị tụt xuống vì không khí phun mạnh ra từ quả bóng sẽ thực hiện công đẩy các phân tử khí ở xung quanh bầu nhiệt kế văng ra xa. Điều này làm cho mật độ trong không khí xung quanh bầu nhiệt kế giảm khiến tổng động năng của các phân tử khí bị giảm xuống. Quá trình đó làm cho nhiệt năng đã giảm đi.
Câu 2: Nhỏ một giọt nước đang sôi vào trong một cốc đựng nước ấm thì nhiệt năng của giọt nước và của nước bên trong cốc sẽ thay đổi như thế nào?
Trả lời: Nhiệt năng của giọt nước sẽ bị giảm và của nước trong cốc sẽ tăng.
Câu 3: Khi chuyển động nhiệt của các phân tử đã cấu tạo nên vật chuyển động nhanh lên thì đại lượng nào của vật sẽ không tăng?
Trả lời: Khối lượng của vật sẽ không tăng lên vì khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật nhanh lên thì nhiệt độ, nhiệt năng và thể tích của vật đều sẽ tăng.
Có thể bạn quan tâm:
- Vật sáng – nguồn sáng là gì? Sự khác nhau giữa vật sáng & nguồn sáng
- Khái niệm tụ điện và nguyên lý xả nạp của tụ điện
Hy vọng bài viết này giúp các bạn hiểu được nhiệt năng là gì? Nhiệt lượng là gì? và các ứng dụng của nhiệt năng trong thực tế. Nếu có vấn đề gì chưa giải đáp được, các bạn hãy bình luận ở bên dưới để nhận được câu trả lời ưng ý nhất nhé!
