Mục lục
Hiện nay, nhiệt năng được ứng dụng rất nhiều trong đời sống và có mối quan hệ mật thiết với nhiệt độ. Tuy nhiên không phải ai cũng hiểu rõ khái niệm nhiệt năng là gì? Ứng dụng thực tiễn của nhiệt năng? Hãy cùng theo dõi bài viết dưới đây của Dự báo thời tiết để hiểu rõ hơn nhé!
Nhiệt năng là gì?
Nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử chuyển động cấu tạo nên một vật.
Các chuyển động này gồm chuyển động quay của các phân tử quanh khối tâm, chuyển động của khối tâm phân tử và của các hạt cấu tạo lấy hạt nhân nguyên tử làm tâm. Vì thế nhiệt năng phụ thuộc vào động năng.
Mặc khác, nhiệt năng còn phụ thuộc vào nhiệt độ: Khi nhiệt độ của vật càng cao, các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn.
Tất cả mọi vật đều có nhiệt năng vì các phân tử cấu tạo nên vật luôn luôn chuyển động.
Ví dụ về nhiệt năng:
- Mặt trời: là nguồn năng lượng tự nhiên quan trọng đối với sự tồn tại của các sinh vật trên Trái Đất. Dạng nhiệt năng này được gọi là quang năng.
- Ngọn lửa: Cháy là hiện tượng giải phóng năng lượng khi các liên kết bị phá huỷ. Đây là sự giải phóng nhiệt năng.
- Đốt nhiên liệu: nhiệt năng sinh ra từ việc đốt cháy nhiên liệu. Nhiên liệu là những chất dễ cháy và cung cấp năng lượng như: xăng, gỗ, than củi, dầu hỏa…
Đơn vị của nhiệt năng là gì?
Đơn vị của nhiệt năng là jun (J)
Nguyên tử và phân tử là các phần cấu tạo nên các chất bên trong vật. Các nguyên tử và phân tử này luôn luôn chuyển động không ngừng. Khi nhiệt độ càng cao, chúng chuyển động càng nhanh khi chính vì vậy mà nhiệt năng có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ.
⇒ Khi nhiệt độ càng cao, các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh nên nhiệt năng sinh ra càng lớn.
Có mấy cách làm thay đổi nhiệt năng của vật?
Hiểu rõ nhiệt năng là gì sẽ giúp bạn biết cách làm thay đổi nhiệt năng của vật rất đơn giản. Để làm thay đổi nhiệt năng của vật có hai cách: Tăng nhiệt độ của vật bằng cách thực hiện công và truyền nhiệt.
Thực hiện công
Thực hiện công là dùng lực tác động lên vật để làm tăng nhiệt năng của vật.
Nếu xoa hai tay vào nhau, để ý thấy hai bàn tay chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ ở tay sẽ nóng nhanh hơn. Điều này chứng tỏ nhiệt năng ở tay đã tăng lên. Nguyên nhân là vì các phân tử đã chuyển động nhanh hơn khiến nhiệt năng tăng. Và nếu ngừng xoa bàn tay thì nhiệt độ sẽ hạ xuống.
Hay từ xa xưa, thời trung cổ con người đã biết dùng que và rơm khô để tạo lửa. Đây chính là hoạt động thực hiện công bằng cách cọ xát que với rơm khô làm các phân tử chuyển động nhanh hơn, sau đó nóng dần lên và tạo ra nhiệt độ cao và hình thành lửa.
Truyền nhiệt
Truyền nhiệt cũng là một cách làm thay đổi nhiệt năng của vật dễ thấy trong cuộc sống. Đơn giản khi ta đưa tay vào ly nước nóng cũng bị nhiệt độ nóng của nước làm bỏng tay.
Tương tự khi bỏ một vật như đồng xu vào cốc nước nóng thì nhiệt độ của đồng xu sẽ tăng lên, do đó nhiệt năng tăng: nước nóng đã truyền nhiệt độ sang đồng xu.
Lưu ý: Quá trình truyền nhiệt chỉ xảy ra khi hai vật có nhiệt độ khác nhau. Nhiệt sẽ truyền từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn.
Để làm thay đổi nhiệt năng của vật chính là truyền nhiệt sang. Có các hình thức truyền nhiệt khác nhau như: hơ vật trên ngọn lửa, phơi vật dưới ánh nắng mặt trời hay thả vật vào nước nóng,…
Một số đại lượng liên quan tới nhiệt năng là gì?
Nhiệt lượng là gì?
Một phần liên quan trực tiếp đến nhiệt năng gọi là nhiệt lượng. Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt của vật.
– Kí hiệu của nhiệt lượng là Q, đơn vị của nhiệt lượng là jun ( J ).
– 1 kJ = 1000 J
Thực tế hiện nay có nhiều đơn vị khác để đo nhiệt lượng và có thể quy đổi lẫn nhau.
Công thức tính nhiệt lượng: Q = m.c. Δt
Trong đó:
- Q: nhiệt lượng, đơn vị là J
- m: khối lượng của vật, đơn vị là kg
- c: nhiệt dung của vật, đơn vị là J/kg.K
- Δt: độ tăng hoặc giảm nhiệt độ của vật hay còn gọi là biến thiên nhiệt độ, đơn vị 0C hoặc 0K
- Δt = t2 – t1 (t1 là nhiệt độ ban đầu, t2 là nhiệt độ cuối cùng)
- Δt > 0 thì vật tỏa nhiệt, Δt < 0 thì vật thu nhiệt
Lưu ý: Nhiệt dung riêng của một chất cho ta biết được nhiệt lượng cần có để làm cho 1kg chất đó tăng lên 1 °C so với nhiệt độ ban đầu.
Nhiệt dung riêng
Nhiệt dung riêng là tổng nhiệt năng cần có để làm tăng nhiệt độ của một vật trên mỗi đơn vị khối lượng. Theo đó, nhiệt dung riêng của một chất liệu được xem là một đặc tính vật lý.
Giá trị của nhiệt dung riêng tỷ lệ với kích thước của hệ thống đưa vào thử nghiệm.
>>>Đọc thêm: Áp suất là gì? Công thức, đơn vị và ý nghĩa của áp suất
Ứng dụng của nhiệt năng trong đời sống hằng ngày
Sau khi tìm hiểu nhiệt năng của vật là gì, nhiều người thắc mắc không biết nhiệt năng có ứng dụng gì trong đời sống. Trong đời sống con người hiện nay không thể thiếu năng lượng. Nguồn năng lượng có thể tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như:
- Cơ năng: năng lượng của chuyển động cơ học gồm thế năng và động năng.
- Điện năng: năng lượng của điện tử tự do với dòng chuyển động có hướng.
- Quang năng: năng lượng quang học như ánh sáng mặt trời
- Hóa năng: năng lượng sinh ra từ các phản ứng hóa học.
Tuy nhiên nhiệt năng vẫn là nguồn năng lượng đặc biệt được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất lẫn sinh hoạt hàng ngày như:
- Máy sấy tóc, máy sấy quần áo, điều hòa, quạt hơi nước…
- Các thiết bị nấu ăn: Bếp từ, bếp điện, lò vi sóng, nồi cơm điện, nồi chiên không dầu…
- Thiết bị bảo quản thực phẩm: Tủ lạnh, máy làm đông, máy hút ẩm, máy sấy khô thực phẩm…
Trên đây là bài viết của Thời tiết ngày hôm nay về nội dung nhiệt năng là gì? Có mấy cách làm thay đổi nhiệt năng của vật? Mong rằng bài viết trên thực sự hữu ích và giúp bạn nắm vững lý thuyết về nhiệt năng để ứng dụng vào cuộc sống.
