Nhiệt dung là gì? Nhiệt dung riêng là gì? Bảng nhiệt dung riêng của các chất
Trong bộ môn vật lý, chúng ta sẽ được tìm hiểu và tiếp xúc với khái niệm nhiệt dung và nhiệt dung riêng. Vậy nhiệt dung riêng là gì, ý nghĩa khi biết được nhiệt dung riêng của một chất là gì? Cùng thietbimaycongnghiep.com đi khám phá và tìm câu trả lời cho vấn đề này nhé!
Contents
Nhiệt dung riêng là gì?
Để hiểu rõ khái niệm nhiệt dung riêng là gì thì chúng ta sẽ cần tìm hiểu nhiệt dung là gì.
Nhiệt dung là gì?
Định nghĩa nhiệt dung: Nhiệt dung là khái niệm thường được sử dụng trong bộ môn Vật lý. Nó dùng để mô tả lượng nhiệt cần thiết cần được đưa thêm vào 1 chất bất kỳ nhằm tăng nhiệt độ của nó thêm 1 độ.
Nhiệt dung riêng là gì?
Định nghĩa nhiệt dung riêng: Nhiệt dung riêng của chất là nhiệt lượng mà chúng phải cung cấp cho 1 đơn vị đo lường chất cụ thể để nhiệt độ của nó có thể tăng lên 1 độ trong quá trình nhất định.
VD: Nhiệt dung riêng nước 4200 J/kg.K, nhiệt dung riêng không khí là 1005 J/kg.K
Khi biết được nhiệt dung riêng của 1 chất chungs ta sẽ biết được nhiệt lượng cần thiết để 1kg chất đó tăng thêm 1 độ C. Chẳng hạn, khi biết nhiệt dung riêng của nước là 4.200 J/kg/K, thì chúng ta có thể hiểu rằng để làm cho 1kg nước nóng thêm 1 độ C sẽ cần truyền cho nước nhiệt lượng là 4200J.
Sự khác nhau giữa nhiệt dung và nhiệt dung riêng là gì?
Dưới đây là 1 số điểm khác biệt giữa nhiệt dung với nhiệt dung riêng:
- Nhiệt dung riêng được coi là 1 thuộc tính của vật liệu, còn nhiệt dung lại là 1 thuộc tính của vật.
- Nhiệt dung riêng của chất nguyên chất sẽ không đổi, nhưng nhiệt dung của chất sẽ phụ thuộc vào khối lượng của mẫu.
- Nhiệt dung sẽ phụ thuộc vào khối lượng, còn nhiệt dung riêng sẽ không phụ thuộc.
Ký hiệu, đơn vị đo của nhiệt dung riêng
Để thuận tiện trong việc sử dụng và quy ước thì người ta đã thống nhất đơn vị đo và ký hiệu của nhiệt dung riêng, cụ thể:
Đơn vị
Theo quy định trong hệ thống đo lường quy chuẩn quốc tế, đơn vị đo nhiệt dung riêng là Joule trên mol trên Kelvin hoặc Joule trên kg trên Kelvin (J·kg−1·K−1 hoặc J/(kg·K). Tên đơn vị nhiệt dung riêng được lấy theo đúng tên của nhà vật lý người Anh – James Prescott Joule.
Ký hiệu
Trong hệ thống đo lường chuẩn quốc tế thì nhiệt dung riêng có ký hiệu là C. Bên cạnh đó, người ta cũng thường sử dụng nhiệt dung riêng để tính toán được nhiệt lượng khi gia công nhiệt cho vật liệu xây dựng và việc lựa chọn vật liệu trong những trạm nhiệt.
Công thức tính nhiệt dung riêng
Để tính nhiệt dung riêng của 1 chất, chúng ta sẽ áp dụng chúng dựa trên công thức tính nhiệt lượng, và các bạn cần áp dụng theo công thức sau:
Q = m. c. t |
Trong đó:
- Q: Nhiệt lượng (J)m của vật
- c: Nhiệt dung riêng của chất liệu (đơn vị J / kg.K).
- ∆t: Nhiệt độ tăng giảm của vật ( đơn vị độ C hoặc K).
Bảng nhiệt dung riêng của các chất thường gặp
Bất kỳ chất tồn tại ở thể rắn hay lỏng đều có nhiệt dung riêng. Do vậy, chúng tôi đã thống kê 1 số nhiệt dung riêng của 1 số chất và 1 số kim loại thường gặp, các bạn có thể tham khảo:
STT | Tên chất | Nhiệt dung riêng |
1 | Nhiệt dung riêng của nước | 4200 J/kg.K |
2 | Nhiệt dung riêng của nước đá | 1800 J/kg.K |
3 | Nhiệt dung riêng của đồng | 380 J/kg.K |
4 | Nhiệt dung riêng của không khí | 1005 J/kg.K |
5 | Nhiệt dung riêng của chì | 130 J/kg.K |
6 | Nhiệt dung riêng của dầu | 1670 J/kg.K |
7 | Nhiệt dung riêng của Hidro | 14,3 kJ/kg.K |
8 | Nhiệt dung riêng của inox 304 | 460 J/kg.K |
9 | Nhiệt dung riêng của sắt | 460 J/kg.K |
10 | Nhiệt dung riêng của CO2 | 0,75 kJ/kg.K |
11 | Nhiệt dung riêng của oxi | 0,92.10^3 J$ |
12 | Nhiệt dung riêng của nito | 1,042 J K-1g-1 |
13 | Nhiệt dung riêng của rượu | 2500 J/kg.K |
Nhiệt dung riêng của 1 chất bị ảnh hưởng bởi yếu tố nào?
Công suất nhiệt với nhiệt dung riêng là hai đại lượng có liên quan chặt chẽ và mật thiết với nhau, cái đầu tiên được phát sinh từ cái thứ 2. Nhiệt dung riêng được coi là 1 biến trạng thái, tức là nó chỉ liên quan đến những tính chất bên trong của 1 chất nào đó, mà hoàn toàn không liên quan đến lượng của nó.
Vì vậy, nhiệt dung riêng của nó sẽ được biểu thị dưới dạng nhiệt trên 1 đơn vị khối lượng bất kỳ. Mặt khác, công suất nhiệt cũng cần phải phụ thuộc vào mức độ chất được nhắc đến phải trải qua quá trình truyền nhiệt, nó hoàn toàn không phải là 1 biến trạng thái.
Đổi nhiệt dung riêng của nước theo độ C như thế nào?
Dựa theo bảng nhiệt dung riêng theo độ K thì chúng ta có thể quy đổi nhiệt dung riêng của nước theo độ C bằng cách:
Ta có: K = °C + 273.15
=> Nhiệt dung riêng của nước theo độ C sẽ là 4200 (J/kg.K) = 4200/ (1+273.15) = 15.32 (J/kg. °C).
Nhiệt lượng kế là gì? Cách tính nhiệt dung bằng nhiệt lượng kế
Nhiệt lượng kế là thiết bị chuyên dụng dùng để đo lượng nhiệt sinh ra khi đốt cháy 1 mẫu chất được đặt trong môi trường giàu khí oxy bên trong chiếc bình kín, và được bao quanh bởi 1 lượng nước đã xác định.
Để tính nhiệt dung riêng của 1 chất nhờ nhiệt lượng kế, ta có thể tính như sau:
– Gọi c là nhiệt dung riêng thì khi đó ta sẽ có 1 vật có trọng lượng m ở nhiệt độ t1 cần truyền 1 nhiệt lượng là Q để nhiệt độ của vật tăng lên 1 nhiệt độ là t2.
– Khi đó, nhiệt dung riêng c sẽ được xác định và tính theo công thức sau:
c = Q/ (m(t2 – t1)) |
Ví dụ về nhiệt dung riêng: Tính nhiệt lượng khi muốn làm nóng 2kg thép carbon từ 20 – 100 độ C, biết nhiệt dung riêng thép carbon là 0.49 kJ/kg°C.
Q = m.c.(tlớn – tnhỏ) = (0.49 kJ/kg°C) x (2kg) x (100°C – 20°C) = 78.4 (kJ)
Bài viết trên đây thietbimaycongnghiep.net đã thông tin đến bạn đọc những kiến thức vật lý liên quan đến nhiệt dung riêng là gì, cũng như công thức tính và bảng nhiệt dung riêng của 1 số chất cơ bản. Hy vọng những chia sẻ này sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình học tập, nghiên cứu.