Vật lý lớp 12 · KNTT · Chương 1

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 4: Nhiệt dung riêng

Chương 1: Vật lí nhiệt · Kết nối tri thức với cuộc sống

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí 12 Bài 4: Nhiệt dung riêng sách Kết nối tri thức hay nhất, chi tiết sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Vật Lí 12.

Lớp

10 11 12

Môn

Toán học Vật lý Hóa học Ngữ văn Tiếng Anh Sinh học Lịch sử Địa lý Giáo dục kinh tế & pháp luật Tin học Công nghệ

I. Khái niệm nhiệt dung riêng

1. Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm thay đổi nhiệt độ của vật

Các hiện tượng quan sát được hằng ngày cho thấy độ lớn của nhiệt lượng cần cung cấp cho vật để làm tăng nhiệt độ của nó phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Khối lượng của vật;

- Độ tăng nhiệt độ của vật;

- Tính chất của chất làm vật.

Nhiệt lượng cần thiết để làm thay đổi nhiệt độ của một lượng chất: $Q=mc.\Delta T$

2. Định nghĩa nhiệt dung riêng

Nhiệt dung riêng $c=\frac{Q}{m\Delta T}$ của một chất là nhiệt lượng cần thiết để 1 kg chất đó tăng thêm 1K (hoặc 1°C).

II. Thực hành đo nhiệt dung riêng của nước

Sử dụng bộ dụng cụ thí nghiệm dưới

- Đổ một lượng nước vào bình nhiệt lượng kế, sao cho toàn bộ dây điện trở chìm trong nước, xác định khối lượng nước này.

- Cắm đầu đo của nhiệt kế vào nhiệt lượng kế.

- Nối oát kế với nhiệt lượng kế và nguồn điện.

- Bật nguồn điện.

- Khuấy liên tục để nước nóng đều. Cứ sau mỗi khoảng thời gian 1 phút, đọc công suất dòng điện từ oát kế, nhiệt độ từ nhiệt kế rồi điền kết quả vào vở theo mẫu tương tự Bảng 4.2.

- Tắt nguồn điện.

🌟 Em đã học (Ghi nhớ kiến thức trọng tâm)

Nhiệt dung riêng $c$ của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp cho $1\text{ kg}$ chất đó để làm nhiệt độ của nó tăng thêm $1\text{ K}$ (hoặc $1^\circ\text{C}$ ): $c = \frac{Q}{m\Delta T}$ , đơn vị $\text{J/(kg}\cdot\text{K)}$ .
Công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ mà không chuyển thể: $Q = m c \Delta T = m c (t_2 - t_1)$ .
Phương trình cân bằng nhiệt trong hệ cô lập: Tổng nhiệt lượng tỏa ra bằng tổng nhiệt lượng thu vào: $Q_{\text{tỏa}} = Q_{\text{thu}}$ .
Nước có nhiệt dung riêng rất lớn ( $c \approx 4180\text{ J/(kg}\cdot\text{K)}$ ) nên đóng vai trò quan trọng trong việc làm mát động cơ và điều hòa khí hậu toàn cầu.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Định nghĩa nhiệt dung riêng và viết công thức tính nhiệt lượng trao đổi khi nhiệt độ thay đổi?

Nhiệt dung riêng

c

của một chất là nhiệt lượng cần thiết để cung cấp cho

1\text{ kg}

chất đó tăng thêm

1\text{ K}

(hoặc

1^\circ\text{C}

). Công thức:

c = \frac{Q}{m\Delta T}

, đơn vị

\text{J/(kg}\cdot\text{K)}

. Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ từ

t_1

đến

t_2

Q = m c \Delta T = m c |t_2 - t_1|

Câu 2: Phát biểu và viết phương trình cân bằng nhiệt trong trường hợp có và không có hao phí nhiệt?

Trường hợp bỏ qua hao phí (hệ cô lập nhiệt): Tổng nhiệt lượng do các vật tỏa ra bằng tổng nhiệt lượng do các vật thu vào:

Q_{\text{tỏa}} = Q_{\text{thu}} \iff \sum m_i c_i (t_i - t_{cb}) = \sum m_j c_j (t_{cb} - t_j)

. Trường hợp có hao phí nhiệt ra môi trường:

Q_{\text{tỏa}} = Q_{\text{thu}} + Q_{\text{hao phí}}

, với hiệu suất

H = \frac{Q_{\text{thu}}}{Q_{\text{tỏa}}} \times 100\%

Câu 3: Tại sao nước biển mùa hè thường mát hơn đất liền vào ban ngày nhưng lại ấm hơn vào ban đêm?

Do nước có nhiệt dung riêng rất lớn (

c_{\text{nước}} \approx 4180\text{ J/(kg}\cdot\text{K)}

), gấp khoảng 4 - 5 lần so với đất, cát và đá (

c_{\text{đất}} \approx 800 - 1000\text{ J/(kg}\cdot\text{K)}

). Ban ngày cùng nhận nhiệt từ Mặt Trời, đất liền tăng nhiệt độ nhanh hơn nên nóng hơn. Ban đêm khi tỏa nhiệt ra không gian, đất liền hạ nhiệt nhanh chóng còn nước biển nguội đi rất chậm nên ấm hơn.

Câu 4: Nêu nguyên tắc xác định nhiệt dung riêng của một kim loại bằng phương pháp nhiệt lượng kế?

Cân khối lượng kim loại

m_1

, nung nóng đến nhiệt độ xác định

t_1

. Thả nhanh miếng kim loại vào nhiệt lượng kế chứa khối lượng nước

m_2

ở nhiệt độ

t_2

(

t_2 < t_1

). Khuấy đều và đo nhiệt độ cân bằng

t_{cb}

. Áp dụng phương trình cân bằng nhiệt:

m_1 c_1 (t_1 - t_{cb}) = (m_2 c_2 + m_{nk} c_{nk})(t_{cb} - t_2)

, từ đó tính được

c_1

Đề luyện tập theo bài

Bài 4: Nhiệt dung riêng - Đề 1 (Nhận biết)28 câu hỏi · Nhận biết

Làm đề

Bài 4: Nhiệt dung riêng - Đề 2 (Thông hiểu)28 câu hỏi · Thông hiểu

Làm đề

Bài 4: Nhiệt dung riêng - Đề 3 (Vận dụng)28 câu hỏi · Vận dụng

Làm đề

Bài 4: Nhiệt dung riêng - Đề 4 (Tổng hợp)28 câu hỏi · Vận dụng cao

Làm đề

Bài 4: Nhiệt dung riêng - Đề 5 (Nâng cao)28 câu hỏi · Tổng hợp

Làm đề