Nhiệt dung riêng là gì?
Trước khi tìm hiểu về nhiệt dung riêng, chúng ta cần hiểu về khái niệm nhiệt dung.
Bạn đang xem: Nhiệt dung riêng là gì? Ký hiệu, đơn vị và công thức tính
Khái niệm về nhiệt dung
Nhiệt dung là lượng nhiệt mà một vật hoặc khối lượng hấp thụ hoặc tỏa ra để thay đổi 1K hoặc 1 độ C.
Ý nghĩa của nhiệt dung riêng
Từ định nghĩa về nhiệt dung, chúng ta hiểu rằng nhiệt dung riêng của một chất là lượng nhiệt cần cung cấp cho một đơn vị đo để làm tăng nhiệt độ của chất đó lên một đơn vị nhiệt độ.
Sự khác biệt giữa nhiệt dung và nhiệt dung riêng
Từ cách hiểu của hai khái niệm trên, chúng ta có thể nhận thấy một số điểm khác nhau giữa chúng:
- Nhiệt dung riêng là thuộc tính của một vật liệu, trong khi nhiệt dung là thuộc tính của một vật.
- Đối với chất nguyên chất, nhiệt dung riêng không thay đổi. Tuy nhiên, nhiệt dung của một chất phụ thuộc vào khối lượng mẫu.
- Nhiệt dung riêng không phụ thuộc vào khối lượng, trong khi nhiệt dung phụ thuộc vào yếu tố này.
Ký hiệu và đơn vị nhiệt dung riêng
– Ký hiệu
Nhiệt dung riêng được ký hiệu là C. Ký hiệu này được sử dụng để tính toán lượng nhiệt cần cung cấp khi gia công nhiệt đến vật liệu xây dựng và khi chọn vật liệu cho các trạm nhiệt.
– Đơn vị đo
Trong 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.
Biểu thị của C
Chiều dài C cho biết lượng nhiệt cần thiết để làm tăng thêm 1 độ C cho một kilogram chất. Ví dụ, C của nước là 4.200 J/kg/K, vậy để làm nóng 1 kilogram nước thêm 1 độ C, cần cung cấp 4.200 J nhiệt lượng.
Yếu tố ảnh hưởng đến C
Xem thêm : Tourist Attraction là gì và cấu trúc cụm từ Tourist Attraction trong câu Tiếng Anh
C và công suất nhiệt có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Nhiệt dung riêng cũng được coi là một thuộc tính trạng thái, có nghĩa là nó phụ thuộc vào các thuộc tính bên trong của một chất, không liên quan đến số lượng. Do đó, nhiệt dung riêng được biểu thị bằng nhiệt lượng trên một đơn vị hoặc khối lượng tùy ý. Ngoài ra, C cũng phụ thuộc vào khả năng truyền nhiệt của chất.
Công thức tính nhiệt dung riêng của các chất
Để tính toán C, chúng ta sử dụng công thức tính nhiệt lượng sau:
Q = m. c. t
Trong đó:
- Q: Lượng nhiệt (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 một số chất
Các chất rắn và chất lỏng có giá trị C. Để tiện tính toán, chúng ta đã tạo một bảng các giá trị C của một số kim loại và một số chất thông thường. Cùng xem qua:
Chất Nhiệt dung riêng Nước 4200 J/kg.K Đá 1800 J/kg.K Đồng 380 J/kg.K Không khí 1005 J/kg.K Chì 130 J/kg.K Dầu 1670 J/kg.K Hidro 14,3 kJ/kg.K Inox 304 460 J/kg.K Sắt 460 J/kg.K CO2 0,75 kJ/kg.K Oxi 0,92.10^3 J$ Nito 1,042 J K-1g-1 Rượu 2500 J/kg.K
Nhiệt dung riêng của nước theo nhiệt độ
Dựa vào bảng giá trị C trên, hầu hết các chất được tính toán theo độ K. Vậy khi chuyển đổi sang độ C, giá trị C của nước là bao nhiêu?
Chúng ta có:
K = °C + 273.15
Xem thêm : ” Đáp Ứng Nhu Cầu Tiếng Anh Là Gì ? Đáp Ứng In English
Vì vậy, C của nước theo độ C sẽ là 4200 (J/kg.K) = 4200/ (1+273.15) = 15.32 (J/kg.°C)
Cách tính C của chất bằng nhiệt lượng kế
Trước khi đi tìm hiểu cách tính, chúng ta cần hiểu rõ về nhiệt lượng kế là gì? Đây là một thiết bị đặc biệt được sử dụng để đo lượng nhiệt sinh ra khi cháy một mẫu chất trong một môi trường giàu oxi trong một chiếc bình kín và bao quanh bởi một lượng nước đã được xác định. Vì vậy, để tính C thông qua nhiệt lượng kế, chúng ta thực hiện các bước sau:
Giả sử C là nhiệt dung riêng, khi đó một vật có khối lượng m ở nhiệt độ t1 cần cung cấp lượng nhiệt Q để nhiệt độ của vật tăng lên 1 độ C là t2.
Chúng ta có:
Q = mc (t – t2)
Lúc này, nhiệt lượng kế có dụng cụ khuấy và nước sẽ hấp thụ nhiệt lượng đó để tăng nhiệt độ từ t1 đến t2.
Q = (m1.c1 + m2.c2). (t2 – t1)
Từ đó, chúng ta có:
C = (m1.c1 + m2.c2). (t2 – t1) / (m. (t – t2))
Trên đây là thông tin về cách tính nhiệt dung riêng bằng nhiệt lượng kế mà AME Group chia sẻ trong bài viết hôm nay. Hy vọng rằng thông tin đã giúp các bạn hiểu rõ hơn về khái niệm này.
Nguồn: https://stamboom-boden.com
Danh mục: Là Gì
