Lý thuyết vật lý 8: Nhiệt năng là gì? & Ứng dụng của nó ra sao?

Theo chương trình Vật Lý 8 chúng ta đã học cơ năng là gì? Năng lượng cơ học đề cập đến lực tác dụng lên một vật thể. Ngoài cơ năng còn có một thuật ngữ liên quan đến nhiệt năng hay nhiệt độ đó là nhiệt năng. Đây là một phần kiến ​​thức khá thú vị đối với học sinh. Hãy cùng timhieulichsuquancaugiay.edu.vn tìm hiểu nhiệt năng là gì, tính chất và ứng dụng của nó qua bài viết dưới đây.

Năng lượng nhiệt là gì? Đơn vị của nhiệt năng là gì?

Nếu chúng ta nói rằng cơ năng là tổng của động năng và thế năng thì nhiệt năng được định nghĩa như sau:

Nhiệt năng của một vật bằng tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật đó.

=> Nhiệt năng phụ thuộc vào động năng.

Đơn vị của nhiệt năng là Jun (J).

Lưu ý: Nguyên tử và phân tử là thành phần cấu tạo nên các chất bên trong vật thể. Những nguyên tử và phân tử này không đứng yên mà chuyển động liên tục. Chúng di chuyển nhanh hơn khi nhiệt độ càng cao. Đó là lý do vì sao chúng ta nói nhiệt năng có quan hệ rất chặt chẽ với nhiệt độ.

=> Khi nhiệt độ cao hơn, các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh hơn nên nhiệt năng lớn hơn.

Ví dụ về năng lượng nhiệt: Lấy hai tay xoa vào nhau liên tục và nhanh chóng. Sau một thời gian, bạn sẽ thấy tay mình nóng lên. Hiện tượng này chứng tỏ cơ năng đã chuyển hóa thành nhiệt năng.

Có một số cách làm biến đổi nhiệt năng của một vật

Có hai cách làm biến đổi nhiệt năng: Tăng nhiệt độ của một vật bằng cách thực hiện công và cách thứ hai là truyền nhiệt. Hãy cùng tìm hiểu về 2 cách cụ thể dưới đây.

Thực hiện công việc

Quay lại ví dụ trên, chúng ta xoa hai bàn tay vào nhau. Lưu ý rằng tay bạn di chuyển càng nhanh thì nhiệt độ trên tay bạn càng nóng lên. Chúng ta có thể thấy năng lượng nhiệt trong tay đã tăng lên. Bản chất bên trong là các phân tử đã chuyển động nhanh hơn và bàn tay không còn nóng lên nếu chúng ta dừng lại.

Hoặc để làm cho đồng xu nóng lên, chúng ta có thể tác dụng lực lên đồng xu để thực hiện công bằng cách cọ xát đồng xu vào một bề mặt cứng nào đó. Chắc chắn nhiệt độ của nó sẽ dần dần nóng lên và nhiệt năng của nó sẽ tăng lên. Hầu hết khi sử dụng phương pháp này trên các vật thể, nó sẽ khiến vật thể tăng năng lượng nhiệt.

Vậy kết luận cách thứ nhất để thực hiện công là dùng lực tác dụng lên một vật để làm tăng nhiệt năng của vật.

Truyền nhiệt

Truyền nhiệt là một hiện tượng dễ thấy trong cuộc sống. Đơn giản là khi chúng ta cho tay vào cốc nước nóng, nhiệt độ nóng của nước khiến tay chúng ta nóng, hay bị bỏng tay.

Tương tự, nếu bạn đặt một vật như đồng xu vào cốc nước nóng, nhiệt độ của đồng xu cũng sẽ tăng lên, do đó nhiệt năng tăng lên. Nước nóng truyền nhiệt độ của nó sang đồng xu.

Sự truyền nhiệt chỉ xảy ra khi hai vật có nhiệt độ khác nhau. Và nhiệt sẽ truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.

Kết luận: Chúng ta có cách thứ hai để làm thay đổi nhiệt năng của một vật, đó là truyền nhiệt cho vật. Có nhiều hình thức truyền nhiệt khác nhau như: Phơi đồ vật dưới ánh nắng mặt trời, đun nóng đồ vật trên lửa, thả đồ vật vào nước nóng…

Nhiệt là gì?

Xem thêm : Danh từ của different là gì? Word Family của different và cách dùng

Phần liên quan trực tiếp đến năng lượng nhiệt là nhiệt. Nhiệt lượng là lượng nhiệt năng mà một vật thu được hoặc mất đi trong quá trình truyền nhiệt của vật đó.

Ký hiệu nhiệt lượng là Q, đơn vị của nhiệt lượng là J (Jun), 1 kJ = 1000 J. (Thực tế còn có rất nhiều đơn vị khác dùng để đo nhiệt lượng và chúng ta hoàn toàn có thể quy đổi lẫn nhau).

Công thức tính nhiệt lượng

Công thức tính nhiệt lượng là:

Ghi chú:

• Hỏi: Nhiệt (J)

• m: Khối lượng của vật (kg)

• c: Nhiệt dung của vật (J/kg.K)

• ∆t: Tăng hoặc giảm nhiệt độ của một vật (hay còn gọi là sự thay đổi nhiệt độ. ∆t = t2 – t1)

• ∆t > 0, vật tỏa nhiệt, ∆t

Chú ý: Nhiệt dung riêng của một chất cho ta biết nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1kg chất đó tăng lên 1 độ C so với nhiệt độ ban đầu của nó.

Ứng dụng nhiệt năng trong đời sống

Nhận thức rõ ràng rằng trong cuộc sống có những loại năng lượng chính phục vụ con người như điện, ánh sáng, cơ năng, nhiệt năng. Năng lượng nhiệt đặc biệt được sử dụng rộng rãi trong cả công nghiệp sản xuất và đời sống hàng ngày.

Một số ví dụ thực tế liên quan đến sự hiện diện của năng lượng nhiệt:

• Các thiết bị gia dụng như nồi cơm điện, ấm điện đều dùng để nấu cơm, đun nước. Đó là ứng dụng của năng lượng nhiệt.

• Xem thêm : Con thỏ tiếng Anh là gì? Cách sử dụng từ vựng về con thỏ trong tiếng Anh

  Bếp gas giúp nấu ăn

• Các loại máy sấy như máy sấy giúp sấy khô thực phẩm…

Các ứng dụng nhiệt năng trên đều thuộc quá trình chuyển hóa năng lượng. Sự chuyển hóa năng lượng liên tục diễn ra giữa điện năng thành cơ năng, cơ năng sang nhiệt năng. Qua đó chúng ta có thể thấy các nguồn năng lượng khác nhau có mối liên hệ chặt chẽ với nhau.

Xem thêm: Kiến thức cơ học vật lý 8 chữ AZ (Thế năng, động năng, bảo toàn cơ năng)

Giải bài tập vật lý nhiệt năng bài 8, bài 21

Câu 1: Khi đặt bầu nhiệt kế vào một luồng không khí mạnh thoát ra từ quả bóng bay thì mực thủy ngân trong nhiệt kế sẽ tăng hay giảm. Tại sao?

Trả lời: Mức thủy ngân trong nhiệt kế giảm xuống do không khí phun mạnh từ quả bóng có tác dụng đẩy các phân tử khí xung quanh bầu nhiệt kế ra xa, khiến mật độ không khí xung quanh bầu nhiệt kế giảm xuống. , do đó tổng động năng của các phân tử khí sẽ giảm. Quá trình đó làm cho năng lượng nhiệt giảm.

Câu 2: Nếu thả một giọt nước sôi vào cốc nước ấm thì nhiệt năng của giọt nước và nước trong cốc thay đổi như thế nào?

Trả lời: Nhiệt năng của giọt nước giảm, nhiệt năng của nước trong cốc tăng.

Câu 3: Khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhanh hơn thì đại lượng nào của vật không tăng?

Trả lời: Khối lượng của một vật không tăng vì khi chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên vật đó tăng tốc thì nhiệt độ, nhiệt năng và thể tích của vật đều tăng (thể tích tăng vì khoảng cách giữa các phân tử tăng tương ứng) . ).

Câu 4: Cơm nấu trong nồi và cơm được xát đều nóng. Câu hỏi: Xét về sự biến đổi nhiệt năng, hai hiện tượng trên có điểm gì giống và khác nhau?

Hồi đáp:

Điểm giống nhau: Nhiệt năng tăng.

Sự khác biệt: Khi nấu nướng, nhiệt năng tăng do truyền nhiệt, còn nhiệt năng cọ sát tăng do công.

Câu 5: Ở giữa ống thủy tinh đậy kín có một giọt thủy ngân. Người ta lật ngược ống nhiều lần. Câu hỏi: Nhiệt độ của giọt thủy ngân có tăng không? Tại sao?

Trả lời: Nhiệt độ của giọt thủy ngân tăng lên là do khi ta lật ngược ống thủy ngân nhiều lần thì thủy ngân cọ sát vào thủy tinh. Đó là sự tăng lên của nhiệt năng do nhận công.

Kết luận

Bài học trên đã giúp học sinh có cái nhìn rõ ràng hơn về bản chất của nhiệt năng, hiểu được nhiệt năng là gì và có những cách giúp vật thể biến đổi nhiệt năng như thế nào. Hơn hết, chúng ta còn ý thức được sự hiện diện của năng lượng nhiệt trong cuộc sống. timhieulichsuquancaugiay.edu.vn hy vọng bạn đã được giải đáp trọn vẹn qua bài viết này. Hãy nhanh tay theo dõi chuyên mục kiến ​​thức cơ bản từ timhieulichsuquancaugiay.edu.vn để cập nhật thêm nhiều kiến ​​thức bổ ích nhé.

Nguồn: https://timhieulichsuquancaugiay.edu.vn
Danh mục: Giáo dục