MasterSchool

Vật lý lớp 12 · KNTT · Chương 1

Lý thuyết Vật lí 12 Bài 5: Nhiệt nóng chảy riêng

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

Với tóm tắt lý thuyết Vật Lí 12 Bài 5: Nhiệt nóng chảy 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

I. Khái niệm nhiệt nóng chảy riêng

1. Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm vật nóng chảy hoàn toàn

Nhiệt lượng cần truyền cho vật khi vật bắt đầu nóng chảy tới khi vật nóng chảy hoàn toàn phụ thuộc vào khối lượng của vật và tính chất của chất làm vật.

Nhiệt lượng cần để một vật rắn nóng chảy hoàn toàn tại nhiệt độ nóng chảy:

Q=mλQ=m\lambda

2. Định nghĩa nhiệt nóng chảy riêng

Nhiệt nóng chảy riêng λ=Qm\lambda=\frac{Q}{m} của một chất là nhiệt lượng cần thiết để 1kg chất đó chuyển hoàn toàn từ thể rắn sang thể lỏng ở nhiệt độ nóng chảy.

Nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt độ nóng chảy là những thông tin giúp xác định được năng lượng cần cung cấp cho lò nung, thời gian nung, thời điểm đổ kim loại nóng chảy vào khuôn, thời điểm lấy sản phẩm ra khỏi khuôn. Các đại lượng này cũng cần cho việc lựa chọn vật liệu chế tạo hợp kim phù hợp với từng yêu cầu sử dụng khác nhau, tách các kim loại nguyên chất ra khỏi quặng hỗn hợp, ...

II. Thực hành đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá

Sử dụng bộ thí nghiệm dưới:

Hình ảnh minh họa SGK

- Cho viên nước đá (khối lượng m kg) và một ít nước lạnh vào bình nhiệt lượng kế, sao cho toàn bộ điện trở chìm trong hỗn hợp nước và nước đá.

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

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

- Bật nguồn điện.

- Khuấy liên tục nước đá, cứ sau mỗi khoảng thời gian 2 phút lại đọc số đo công suất trên oát kế và nhiệt độ trên nhiệt kế rồi ghi kết quả vào vở theo mẫu.

- Tắt nguồn điện.

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

  • Nhiệt nóng chảy riêng λ\lambda của một chất rắn kết tinh là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg1\text{ kg} chất đó để nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy: λ=Qm\lambda = \frac{Q}{m}, đơn vị J/kg\text{J/kg}.
  • Công thức tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn khối lượng mm chất rắn ở nhiệt độ nóng chảy: Q=mλQ = m \lambda.
  • Trong quá trình nóng chảy ở nhiệt độ xác định, nhiệt lượng cung cấp dùng để phá vỡ mạng tinh thể, làm tăng thế năng tương tác phân tử mà không làm tăng động năng phân tử (nhiệt độ không đổi).
  • Thực hành xác định nhiệt nóng chảy riêng của nước đá bằng nhiệt lượng kế và nguồn gia nhiệt có công suất điện xác định: Q=Pt=mλQ = \mathcal{P} t = m \lambda.

Câu hỏi ôn tập & củng cố bài học

Câu 1: Định nghĩa nhiệt nóng chảy riêng và công thức tính nhiệt lượng trong quá trình nóng chảy?
Nhiệt nóng chảy riêng λ\lambda của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp cho 1 kg1\text{ kg} chất đó nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy xác định. Đơn vị là J/kg\text{J/kg}. Công thức tính nhiệt lượng cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn khối lượng mm chất rắn ở nhiệt độ nóng chảy: Q=mλQ = m \lambda.
Câu 2: Tại sao trong quá trình nóng chảy, mặc dù được truyền nhiệt nhưng nhiệt độ của vật rắn kết tinh lại không đổi?
Vì toàn bộ năng lượng nhiệt được hấp thụ lúc này không làm tăng tốc độ chuyển động nhiệt của các hạt (động năng không đổi nên nhiệt độ TT không đổi), mà được sử dụng để thắng lực liên kết và phá vỡ cấu trúc mạng tinh thể trật tự của chất rắn, làm tăng thế năng tương tác giữa các phân tử để chuyển sang trạng thái trật tự gần của chất lỏng.
Câu 3: Để biến 1 kg1\text{ kg} nước đá ở −10∘C-10^\circ\text{C} thành nước ở +20∘C+20^\circ\text{C}, ta cần thực hiện những giai đoạn tính nhiệt lượng nào?
Quá trình gồm 3 giai đoạn: 1) Cung cấp nhiệt lượng nâng nhiệt độ nước đá từ −10∘C-10^\circ\text{C} lên 0∘C0^\circ\text{C}: Q1=mcđaˊΔt1Q_1 = m c_{\text{đá}} \Delta t_1. 2) Cung cấp nhiệt lượng để làm nóng chảy hoàn toàn nước đá ở 0∘C0^\circ\text{C}: Q2=mλQ_2 = m \lambda. 3) Cung cấp nhiệt lượng nâng nhiệt độ nước từ 0∘C0^\circ\text{C} lên 20∘C20^\circ\text{C}: Q3=mcnướcΔt2Q_3 = m c_{\text{nước}} \Delta t_2. Tổng nhiệt lượng cần cung cấp: Q=Q1+Q2+Q3Q = Q_1 + Q_2 + Q_3.
Câu 4: Các biện pháp giảm thiểu sai số khi làm thí nghiệm đo nhiệt nóng chảy riêng của nước đá?
Cần dùng nước đá nghiền nhỏ đã bắt đầu tan (để đảm bảo chính xác ở 0∘C0^\circ\text{C}), thấm thật khô bề mặt nước đá bằng khăn giấy trước khi cho vào nhiệt lượng kế để tránh đưa thêm nước dạng lỏng vào, và khuấy đều nhẹ nhàng để đạt cân bằng nhiệt nhanh nhất trước khi nhiệt lượng từ môi trường ngoài kịp truyền vào.

Đề luyện tập theo bài