Nhiệt lượng là gì? Tổng hợp bài tập công thức tính nhiệt lượng

Trong vật lý, nhiệt lượng là một đơn vị quan trọng, được nhắc đến nhiều trong dạy và học. Vậy nhiệt là gì? Công thức tính nhiệt là gì? Bài viết dưới đây của chúng tôi sẽ đi tìm hiểu toàn diện về nhiệt lượng, các công thức tính toán cũng như một số dạng bài tập để các em có cái nhìn chi tiết hơn.

nhiệt là gì?

Nhiệt được hiểu là phần nhiệt lượng mà vật thu được hoặc mất đi trong quá trình truyền nhiệt.

Nhiệt lượng vật cần thu vào để phục vụ cho quá trình nung nóng phụ thuộc hoàn toàn vào 3 yếu tố:

• Khối lượng của vật: vật có khối lượng càng lớn thì nhiệt lượng thu vào càng lớn
• Độ tăng nhiệt độ: độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật đó thu vào càng lớn
• Chất tạo nên vật

Trong tính toán, để dễ dàng hơn, ký hiệu nhiệt lượng là Q

Đơn vị của nhiệt lượng là joule, ký hiệu J.

Công thức tính nhiệt lượng

Nhiệt lượng tỏa ra và hấp thụ được tính theo công thức sau:

Q = mc∆t

Trong đó:

• Q là nhiệt lượng của vật (J)
• M là khối lượng của vật (kg)
• C là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)

Nhiệt dung riêng của một chất có thể hiểu là nhiệt lượng cần thiết để nâng 1 kg chất đó lên 1 độ C.

• t là độ biến thiên nhiệt độ hay nói cách khác là độ biến thiên nhiệt độ của vật (độ C hay độ C)

t = t2 – t1

∆t>0: vật tỏa nhiệt

∆t<0: thu nhiệt

Công thức tính nhiệt lượng toả ra trên điện trở

Q = RI²t

• Trong đó:
• Q: nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn khi có dòng điện chạy qua (J)
• R: điện trở (Ω)
• tôi: cường độ dòng điện
• t: thời gian tỏa nhiệt

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu

Q = qm

Trong đó:

• Q: là nhiệt lượng do vật tỏa ra (J).
• q: là nhiệt trị của nhiên liệu (J/kg)
• m: là khối lượng của nhiên liệu khi bị đốt cháy hoàn toàn, tính bằng kg

phương trình cân bằng nhiệt

Hỏi_{sưu tầm} = Q_{phát xạ}

• Q thu vào: nhiệt lượng toàn phần của các vật khi thu vào.
• Q tỏa ra: nhiệt lượng toàn phần của các vật khi thả ra.

Các dạng bài tập về công thức tính nhiệt lượng

Bài 1: Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun nóng 5 kg nước từ 15°C lên 100°C đựng trong một thùng sắt có khối lượng 1,5 kg. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K; của sắt là 460 J/kg.K.

Câu trả lời:

Q=(m1c1 + m2c2) (t2 – t1) = 1843560J

Bài 2: Một bình nhôm khối lượng 0,5kg đựng 4kg nước ở nhiệt độ 20 độ C. Một miếng sắt có khối lượng 0,2kg được thả vào bình đã được nung nóng đến 500 độ C. Xác định nhiệt độ của nước lúc đầu. cân bằng nhiệt. Cho nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/kg.K; của nước là 4,18 J/kg.K; của sắt là 0,46 J/kg.K.

Câu trả lời:

Phương trình cân bằng nhiệt:

(mbcb + mncn)(t – t1)= (mscs + mncn)(t2 – t) => t = 22,6 độ C

Bài 3: Một nhiệt lượng kế bằng đồng khối lượng 128g chứa 210g nước ở nhiệt độ 8,4 độ C. Một miếng kim loại có khối lượng 192g đã được nung nóng đến 100 độ C cho vào nhiệt lượng kế. Xác định nhiệt dung riêng của chất tạo ra kim loại, biết nhiệt độ lúc bắt đầu cân bằng nhiệt là 21,5 độ C. Cho nhiệt dung riêng của nước là 4,18.103 J/kg.K; của đồng thau là 0,128.103 J/kg.K.

Câu trả lời:

Phương trình cân bằng nhiệt:

(mđcđ + mncn)(t – t1)= (mklckl + mncn)(t2 – t) => ckl = 777 J/kg.K.

bài 4: Một bếp điện đang hoạt động bình thường có điện trở R = 80Ω và cường độ dòng điện chạy qua bếp là I = 2,5A.

a) Tính nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong 1 giây.

b) Dùng bếp điện đun 1,5l nước với nhiệt độ ban đầu là 25 độ C thì nước sẽ sôi trong 20 phút. Coi nhiệt lượng cung cấp để đun sôi nước là có ích, tính hiệu suất của bếp. Nhiệt dung riêng của nước là C = 4 200J/kg.K.

c) Thời gian sử dụng bếp điện mỗi ngày là 3 giờ. Tính tiền điện phải trả trong 30 ngày cho việc sử dụng bếp điện, nếu giá 1kW.h là 700 đồng.

Câu trả lời:

a) Nhiệt lượng do bếp toả ra trong 1 giây:

Q = I2.Rt = 2,52.80,1 = 500J

b) Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong 20 phút

Qtp = Q.20.60 = 600000J

Nhiệt lượng cần thiết để đun sôi nước:

Qi = mc∆t = mc(t2 – t1) = 4200.1,5.(100 – 25) = 472500J

Hiệu suất nhà bếp:

H = Qi/Qtp = 472500/60000 = 78,75%.

c) Lượng điện năng bếp tiêu thụ trong 30 ngày, đơn vị kW.h, là:

A = Pt = 500,30.3 = 45000 Wh = 45 kW.h

Vậy số tiền điện phải trả là:

T = 45.700 = 315000 VNĐ

Trên đây là thông tin tổng hợp về những thắc mắc xoay quanh câu hỏi nhiệt trị là gì? Hy vọng bài viết sẽ giúp ích cho bạn trong quá trình học tập và nghiên cứu. Tham khảo thêm các bài viết khác của chúng tôi để có thêm nhiều thông tin hữu ích nhé!