Định nghĩa nhiệt dung, nhiệt dung riêng là gì?

Định nghĩa nhiệt dung, nhiệt dung riêng là gì?

Khi học môn vật lý, chúng ta ai cũng đã được làm quen với hai khái niệm quan trọng là nhiệt dung và nhiệt dung riêng. Như vậy, chúng ta có thể đặt câu hỏi nhiệt dung và nhiệt dung riêng là gì? Đơn vị và công thức tính như thế nào? Hãy cùng tìm hiểu câu trả lời cho những thắc mắc liên quan đến nhiệt dung.

Nhiệt dung là gì?

Nhiệt dung được sử dụng để miêu tả lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của 1 chất tăng thêm lên 1 độ C

Nhiệt dung riêng là gì?

Nhiệt dung riêng được định nghĩa là lượng nhiệt cần cung cấp cho một đơn vị đo của chất để tăng nhiệt độ của nó lên 1 độ trong quá trình nhất định.

Ví dụ: Nhiệt dung riêng của không khí là 1005 J/kg.K, và nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K,…

Nhiệt dung riêng và nhiệt dung khác nhau như thế nào?

Dưới đây là sự khác biệt giữa nhiệt dung và nhiệt dung riêng:

• Nhiệt dung riêng là một thuộc tính riêng của vật liệu, trong khi nhiệt dung là một thuộc tính của vật.
• Nhiệt dung riêng của một chất nguyên chất là không thay đổi, trong khi nhiệt dung của một chất cụ thể phụ thuộc vào khối lượng của mẫu.
• Nhiệt dung riêng không phụ thuộc vào khối lượng, trong khi nhiệt dung phụ thuộc vào khối lượng nó.

Nhiệt dung riêng cho biết điều gì?

Nhiệt dung riêng của một chất xác định lượng nhiệt cần thiết để tăng thêm 1 độ C cho mỗi kilogram chất đó. Ví dụ: Nếu biết nhiệt dung riêng của nước là 4.200 J/kg/K, điều đó có nghĩa là để nước tăng thêm 1 độ C, cần truyền vào 4200J nhiệt lượng cho mỗi kilogram nước.

Đơn vị đo của nhiệt dung riêng

Theo quy định của hệ thống đo lường quốc tế, đơn vị đo của nhiệt dung riêng là Joule trên kilogram trên Kelvin (J·kg−1·K−1 hoặc J/(kg·K); hoặc Joule trên mol trên Kelvin. Đơn vị này được đặt theo tên của nhà vật lý người Anh – James Prescott Joule.

Ký hiệu của nhiệt dung riêng là gì?

Trong hệ thống đo lường, nhiệt dung riêng được ký hiệu là C. Hơn nữa, nhiệt dung riêng thường được sử dụng để tính toán nhiệt lượng cần thiết khi gia công nhiệt cho vật liệu xây dựng và khi chọn vật liệu cho các trạm nhiệt.

Những yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt dung riêng của 1 chất

Công suất nhiệt và nhiệt dung riêng là hai đại lượng có mối liên hệ chặt chẽ đến nhau. Công suất nhiệt thực sự phát sinh từ nhiệt dung riêng. Nhiệt dung riêng được coi là một biến trạng thái, chỉ phụ thuộc vào tính chất nội bộ của chất mà không liên quan đến khối lượng của vật.

Vì vậy, nhiệt dung riêng được biểu thị dưới dạng nhiệt độ trên một đơn vị khối lượng bất kỳ. Ngược lại, công suất nhiệt còn phụ thuộc vào quá trình truyền nhiệt và không phải là một biến trạng thái.

Công thức tính nhiệt dung riêng

Để tính toán nhiệt dung riêng của các chất, chúng ta sử dụng công thức tính nhiệt lượng như sau:

Q = m · c · ∆t

Trong đó:

– Q: Nhiệt lượng (J).

– m: Khối lượng của vật (kg).

– c: Nhiệt dung riêng của chất liệu (J/kg·K).

– ∆t: Sự thay đổi nhiệt độ của vật (độ C hoặc K).

Bảng nhiệt dung riêng của các chất

Các chất trong trạng thái lỏng và rắn đều có nhiệt dung riêng riêng. Dưới đây là một số giá trị nhiệt dung riêng của các kim loại và các chất phổ biến mà bạn có thể tham khảo:

Cách đổi nhiệt dung riêng của nước theo độ C

Bảng nhiệt dung riêng theo Kelvin đã được trình bày ở trên, vậy làm thế nào để chuyển đổi nhiệt dung riêng của nước sang độ Celsius?

Ta biết rằng: K = °C + 273.15

Do đó, nhiệt dung riêng của nước theo độ Celsius là 4200 (J/kg·K) = 4200 / (1 + 273.15) = 15.32 (J/kg·°C)

Nhiệt lượng kế là gì?Tính nhiệt dung nhờ nhiệt lượng kế

Nhiệt kế là một thiết bị được sử dụng để đo lượng nhiệt sinh ra khi quá trình đốt cháy một mẫu chất hình thành. Quá trình này thường diễn ra trong một chiếc bình kín, được gọi là bom, có chứa mẫu chất và môi trường giàu khí oxy. Đồng thời, bom được bao quanh bởi một lượng nước được xác định trước.

Công thức tính nhiệt dung riêng của chất sử dụng nhiệt kế như sau:

– Giả sử c là nhiệt dung riêng của chất. Khi đó, để làm tăng nhiệt độ của một vật có khối lượng m từ nhiệt độ ban đầu t1 đến nhiệt độ cuối cùng t2, cần truyền vào vật lượng nhiệt Q.

– Nhiệt dung riêng c có thể được tính bằng công thức: c = Q / (m(t2 – t1))

Ví dụ về tính toán nhiệt dung riêng: Để làm nóng 2kg thép cacbon từ 20 độ C lên 100 độ C, cần bao nhiêu nhiệt lượng? Biết rằng nhiệt dung riêng của thép cacbon là 0.49 kJ/kg·°C.

Q = m·c·Δt = (0.49 kJ/kg·°C)·(2 kg)·(100 °C – 20 °C) = 78.4 kJ

Bài viết trên Tuấn Hưng Phát đã thông tin đến mọi người chi tiết kiến thức về nhiệt dung riêng là gì cũng như bảng thông số nhiệt dung riêng của các loại chất cơ bản hay gặp trong thực tiễn. Mong rằng những thông tin này sẽ hữu ích cho mọi người giúp quá trình nghiên cứu và học tập thuận lợi hơn.