Nhiệt năng là gì? Môi trường xung quanh ta ẩn chứa nhiều loại năng lượng khác nhau trong đó có nhiệt năng. Bạn đã thực sự hiểu được bản chất và ứng dụng của loại năng lượng hữu ích này chưa? Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu trong bài viết dưới đây nhé!
Nhiệt năng là gì và các khái niệm liên quan
Nhiệt là gì?
Nhiệt là một dạng năng lượng có trong vật chất. Dạng năng lượng này được tạo thành nhờ sự chuyển động hỗn loạn của các hạt cấu tạo của vật chất.
Nhiệt năng là gì?
Nhiệt năng có bản chất là tổng của các động năng được tạo thành từ chuyển động hỗn loạn của các hạt cấu tạo. Những chuyển động này bao gồm chuyển động của khối tâm phân tử, dao động của các hạt cấu tạo với quỹ đạo lấy hạt nhân của nguyên tử làm tâm và chuyển động quay của các phân tử quanh khối tâm. Tổng các động năng phát sinh từ các chuyển động kể trên được gọi là nhiệt năng.
Nhiệt độ là gì?
Nhiệt độ là một trong những tính chất vật lý cơ bản của vật chất. Nhiệt độ chính là biểu hiện cho nhiệt năng của vật.
Mối quan hệ giữa nhiệt năng và nhiệt độ
Nhiệt năng và nhiệt độ là hai khái niệm vật lý có sự liên kết và phụ thuộc lớn nhau vô cùng chặt chẽ. Nhiệt năng là tổng động năng phát sinh từ chuyển động của nguyên tử và các hạt cơ bản. Trong khi đó, nhiệt độ chính là đại lượng vật lý biểu hiện cho nhiệt năng của một vật. Vật thể có nhiệt độ cao đồng nghĩa với việc nó có lượng điện năng lớn. Điều này là do các nguyên tử và hạt cơ bản chuyển động nhanh hơn trong môi trường nhiệt độ cao, đồng thời tạo ra nhiều nhiệt lượng hơn từ những chuyển động hỗn loạn của chúng.
Các cách để thay đổi nhiệt năng của vật
Như đã nhắc ở trên, nhiệt năng là tổng động năng các chuyển động hỗn loạn của các nguyên tử và hạt cơ bản của vật. Chính vì vậy, để thay đổi nhiệt năng của vật, ta cần phải thay đổi động năng của vật. Ta có thể thực hiện điều này bằng hai cách sau:
Thực hiện công
Ta có thể tăng nhiệt độ của vật bằng cách khiến vật chuyển động hoặc tác động công lên vật. Các ví dụ cho phương pháp này có thể kể tới như sau:
- Khi cảm thấy lạnh, bạn có xu hướng chà xát hai bàn tay vào nhau. Sau một thời gian, bạn sẽ thấy tay mình ấm lên
- Nếu sử dụng búa để gõ đinh vào tường, sau khi gõ xong sờ vào đầu đinh nơi búa gõ vào, bạn sẽ thấy ấm.
- Thợ mài dao sau một thời gian mài cần phải nhúng lưỡi dao vào nước để rửa sạch bụi sắt. Không chỉ vậy, hành động này còn giúp giảm nhiệt cho lưỡi dao do thời gian dài mà
Truyền nhiệt
Thay đổi nhiệt độ của vật khiến nhiệt năng của nó thay đổi theo một cách nhanh chóng. Bạn có thể cho vật nhận nguồn nhiệt từ vật khác bằng cách cho vật tiếp xúc với vật có nhiệt độ chênh lệch. Nếu tiếp xúc với vật có nhiệt độ cao thì nhiệt lượng của vật tăng và ngược lại. Các ví dụ cho việc sử dụng phương pháp truyền nhiệt để thay đổi điện năng của vật:
- Khi cho đá và cà phê nóng, cà phê sẽ nguội dần dẫn tới nhiệt năng giảm dần
- Thả một chiếc thìa kim loại vào nồi canh nóng một lúc sau, chiếc thìa sẽ nóng lên và nhiệt năng của nó cũng tăng lên theo.
Nhiệt lượng và các khái niệm liên quan
Nhiệt lượng là gì?
Nhiệt lượng là một đại lượng vật lý dùng để chỉ phần nhiệt năng vật nhận được hoặc mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Nhiệt lượng để ký hiệu là Q và sử dụng đơn vị đo J (Jun) trong hệ đo lường quốc tế SI.
Nhiệt dung riêng là gì?
Nhiệt dung riêng của một chất được định nghĩa là nhiệt lượng cần thiết để khiến 1 lượng vật chất đó (thường tính trên đơn vị kg) tăng lên 1 độ sau quá trình truyền nhiệt. Đơn vị trong hệ thống đo lường quốc tế SI của nhiệt dung riêng là J/kg.K
Bảng nhiệt dung riêng của một số chất:
Chất Nhiệt dung riêng (J/kg.K) Chất Nhiệt dung riêng (J/kg.K) Nước 4200 Đất 800 Rượu 2500 Thép 460 Nước đá 1800 Sắt 460 Nhôm 880 Đồng 380 Không khí 1005 Chì 130 Thiếc 230 Nước biển 3900
Công thức tính nhiệt lượng
Chúng ta có thể tính được nhiệt lượng thu vào hoặc truyền đi của một vật dựa theo công thức này:
Q=mc t
Trong đó:
Q là nhiệt lượng thu vào hoặc tỏa ra của vật (J)
m là khối lượng của vật (kg)
c là nhiệt dung riêng của vật chất tạo nên vật (J/kg.K)
t là biến thiên nhiệt độ của vật (độ K)
Ứng dụng của nhiệt năng trong đời sống hàng ngày
Nhiệt năng được sử dụng rất nhiều trong đời sống hàng ngày của con người. Những ứng dụng này có thể được liệt kê như sau:
- Phục vụ công việc nấu nướng. Nhiệt năng được sử dụng để làm nóng và nấu chín thức ăn trong các thiết bị nhà bếp như bếp gas, lò nướng, lò vi sóng, nồi cơm điện, …
- Làm nóng nước phục vụ nhu cầu sử dụng hàng ngày. Bình đun nước, thiết bị nóng lạnh, máy pha cà phê, …
- Làm ấm không khí trong thời tiết giá lạnh. Quạt sưởi, lò sưởi, chăn điện, …
- Sấy khô, hạn chế nấm mốc trong quá trình bảo quản thực phẩm và các loại thiết bị. Máy sấy, tủ chống ẩm, máy hút ẩm, …
Hy vọng bài viết về chủ đề nhiệt năng là gì của chúng tôi đã giúp bạn hiểu rõ về loại năng lượng vô cùng hữu ích trong đời sống con người này. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các loại năng lượng nói riêng và lĩnh vực vật lý nói chung, đừng quên ghé thăm website sentayho.com.vn mỗi ngày để đọc thêm những bài viết mới nhé!