I. Nhiệt lượng là gì?
Nhiệt lượng bao gồm thể hiểu là phần nhiệt năng mà lại vật nhận được tốt bị hao hụt, mất đi trong quá trình truyền nhiệt.
Bạn đang xem: Công thức nhiệt lượng tỏa ra
Nhiệt lượng của một vật thu vào để bao gồm thể làm nóng lên phụ thuộc vào ba yếu tố:
- Khối lượng của vật: khi khối lượng của vật càng lớn đồng nghĩa với việc nhiệt lượng của vật thu vào cũng càng lớn.
-Độ tăng nhiệt độ: khi độ tăng nhiệt của vật càng lớn thì nhiệt lượng mà lại vật hấp thụ cũng sẽ càng lớn.
-Chất cấu tạo đề nghị vật: tùy thuộc vào mỗi chất lại tất cả một nhiệt dung riêng khác biệt do đó, nhiệt lượng của chúng cũng không giống nhau.
II.Đặc điểm của nhiệt lượng
- Nhiệt lượng của vật cần thu nhằm phục vụ cho quy trình làm lạnh lên hoàn toàn phụ thuộc vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật thuộc nhiệt dung riêng của chất liệu làm nên nó.
- Nhiệt lượng riêng biệt cao: là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng nhiên liệu vào bơm
- Nhiệt lượng riêng rẽ thấp: nhiệt lượng riêng cao loại trừ nhiệt bốc hơi của nước được giải phóng với tạo ra vào cả quy trình đốt cháy mẫu nhiên liệu.
- Nhiệt dung của nhiệt lượng kế: là lượng nhiệt cần thiết để đốt rét nhiệt lượng kế lên 1oC ở điều kiện tiêu chuẩn giỏi còn được gọi là giá bán trị nước của nhiệt lượng kế.
III.Nhiệt dung riêng rẽ là gì?
Nhiệt dung riêng rẽ được hiểu là những nhiệt lượng cần thiết để cung cấp mang lại một đơn vị đo của lượng chất đó. Cụ thể, cần sử dụng cho đo khối lượng tuyệt số phân tử (mol,…). Theo hệ thống đơn vị đo lường chuẩn Vật lý của Quốc tế thì nhiệt dung riêng tất cả đơn vị đo là Joule/ kilôgam/ Kelvin tốt Joule/ mol/ Kelvin (ký hiệu J.Kg-1.K-1 tốt J/kKg.K)).
Nhiệt dung riêng biệt thường được dùng trong các phép tính nhiệt lượng trong quá trình gia công cho vật liệu xây dựng với phục vụ mang đến lựa chọn các vật liêu ở các chạm nhiệt.
Bảng nhiệt dung riêng rẽ của một số chất thường được sử dụng
Chất lỏng | Nhiệt dung riêng rẽ (J/kg.K) |
Nước | 2,3.106 |
Amoniac | 1,4.106 |
Rượu | 0,9.106 |
Thủy ngân | 0,3.106 |
IV.Công thức tính nhiệt lượng
Công thức tính nhiệt lượng cơ bản
Công thức tính nhiệt lượng: Q = m.c.∆t
Trong đó:
- Q là nhiệt lượng của vật thu vào hay tỏa ra. Đơn vị tính: Jun (J) hoặc KJ. Nó cũng có thể tính bằng đơn vị calo hay kcal (1kcalo = 1000 calo và 1 calo = 4,2J)
-m là khối lượng riêng rẽ của vật, được tính bằng kg
-c là nhiệt dung riêng được đo bằng J/kg.K. Nhiệt dung riêng rẽ của một chất cho ta biết được nhiệt lượng cần thiết để bao gồm thể làm 1 kg chất đó tăng lên 1 độ C.
-∆t là sự vậy đổi của nhiệt độ hay có thể hiểu là sự biến thiên nhiệt độ
∆t = t2– t1
-Nếu ∆t > 0 thì vật tỏa ra nhiệt
-Nếu ∆t 2t
Trong đó:
-Q là nhiệt lượng tỏa ra. Đơn vị tính: J
-R là điện trở. Đơn vị tính: Ω
-I là cường độ chiếc điện. Đơn vị tính: A
-t là thời gian nhiệt lượng tỏa ra
V. Phương trình cân bằng nhiệt với công thức tính nhiệt lượng tỏa ra lúc đốt cháy nhiên liệu
1. Phương trình cân bằng nhiệt
Qthu= Qtỏa
Trong đó:
-Qthulà tổng nhiệt lượng mà lại vật thu vào
-Qtỏalà tổng nhiệt lượng nhưng mà vật tỏa ra
2. Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu
Q = q.m
Trong đó:
Q là nhiệt lượng tỏa ra (đơn vị: J)q là năng suất tỏa nhiệt của nhiên liệu lúc đốt cháy (đơn vị: J/kg)m là khối lượng nhiên liệu khi bị đốt cháy hoàn toàn (đơn vị tính: kg)VI.Cân bằng nhiệt lượng trong lò hơi công nghiệp
1. Phương trình cân nặng bằng nhiệt tổng quát mắng trong lò
- Nhiệt lượng sinh ra khi ta đốt nhiên liệu trong lò hơi chính là năng lượng mà nhiên liệu với không khí với vào:
Qđv= Qnl+ Qkk
- Nhiệt lượng này, một phần sẽ được sử dụng hữu ích để sinh hơi, phần nhỏ hơn bị mất đi (được gọi là tổn thất nhiệt).
Qđv= Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6
Trong đó:
-Q1là nhiệt lượng sử dụng hữu ích để sinh hơi (đơn vị: Kj/Kg)
-Q2là lượng tổn thất nhiệt vì khói thải mang ra ngoài lò hơi (đơn vị: Kj/Kg)
-Q3là lượng tổn thất nhiệt bởi việc cháy không trọn vẹn về mặt hóa học (đơn vị: Kj/Kg)
-Q4là lượng tổn thất nhiệt bởi việc cháy không hoàn toàn về mặt cơ học (đơn vị: Kj/Kg)
-Q5là lượng tổn thất nhiệt bởi tỏa nhiệt từ mặt ngoài tường lò ra ko khí bao bọc (đơn vị: Kj/Kg)
-Q6là lượng tổn thất nhiệt vày xỉ nóng mang ra bên phía ngoài (đơn vị: Kj/Kg)
- Nhiệt lượng sinh ra bởi vì việc đốt cháy nhiên liệu vào lò hơi sẽ bằng nhiệt lượng được sử dụng hữu ích để sinh hơi và phần nhiệt bị tổn thất trong suốt quy trình thực hiện. Phương trình thể hiện sự cân nặng bằng này được gọi là phương trình cân nặng bằng nhiệt tổng quát của lò.
Qđv= Qnl+ Qkk= Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5+ Q6
VII.Các dạng bài xích tập về công thức tính nhiệt lượng
Bài tập 1:Trong một bình nhôm với khối lượng 0,5 kg tất cả chưa 4kg nước ở nhiệt độ 20oC. Người ta đã thả vào trong bình một miếng sắt với khối lượng 0,2 kg đã được đun lạnh tới 500oC. Hãy xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu sự cân bằng nhiệt. Biết được nhiệt dung riêng rẽ của nhôm là 896 J/kg.K, của nước là 4,18.103J/kg.K với của sắt là 0,46.103J/kg.K
Lời giải:
Ta gồm phương trình cân bằng nhiệt
(mbcb+ mncn)(t-t1) = mscs(t2-t)
⇒ t = 22,6oC
Bài tập 2:Hãy tính nhiệt lượng cần để có thể đun 5kg nước từ 15oC đến 100oC vào một loại thùng sắt bao gồm khối lượng bằng 1,5kg. Được biết, nhiệt dung riêng biệt của nước là 4200 J/kg.K cùng của sắt là 460 J/kg.K
Lời giải:
Ta có: Q = (m1c1+ m2c2)(t2-t1) = 1843650 J
Bài tập 3:Với 100g chì truyền nhiệt lượng 260J thì sẽ tăng nhiệt độ từ 15oC lên 35oC. Hãy tính nhiệt dung thuộc nhiệt dung riêng của chì.
Lời giải:
Ta có: Q = mc(t2-t1) = C(t2-t1) => C = 13J/K với c = 130J/kg.K
Bài tập 4.Trộn ba loại chất lỏng không tác dụng hóa học lẫn nhau. Được biết khối lượng lần lượt là m1= 1kg, m2= 10kg cùng m3= 5kg, nhiệt độ và nhiệt dung riêng lần lượt mang lại t1= 6oc, c1= 2kJ/kg.độ, t2= -40oC, c2= 4kJ/kg.độ, t3= 60oC, c3= 2kJ.kg.độ. Hãy:
a) Tính nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp
b) kiếm tìm nhiệt lượng cần để làm cho nóng hỗn hợp đến 6oC
Lời giải:
a) Phương trình cân nặng bằng nhiệt:
Q1+ Q2+ Q3= 0 => t = -19oC
b) Nhiệt lượng cần để làm nóng hỗn hợp đến 6oC là:
Q = (c1m1+ c2m2+ c3m3)(t-t’) = 1300kJ
Bài tập 6:Một ấm điện tất cả ghi 220 V – 1000W được sử dụng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước với nhiệt độ ban đầu là 10oC. Hiệu suất đun sôi của ấm là 90%, vào đó nhiệt lượng cung cấp để tất cả thể đun sôi nước được xem là có ích.
Tính nhiệt lượng cần cung cấp để có thể đun sôi lượng nước trên, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K
a) Tính nhiệt lượng của ấm điện đã tỏa ra lúc đó
b) Tính thời gian cần thiết để có thể đun sôi lượng nước trên
Lời giải:
a) Nhiệt lượng cần cung cấp để có thể đun sôi lượng nước trên là:
Qi = m.c.∆t = 4200.2.(100-20) = 672000J
Khi đó nhiệt lượng mà ấm đã tỏa ra là:
H = Qi/Qtp⇒ Qtp = Qi/H = 672000/(90/100) = 746700J
b) Thời gian cần thiết để đun sôi được lượng nước trên là:
Qtp = A = P.t⇒ t = Qtp/P = 746700/1000 ≈ 747s
Bài tập 7:Thùng nhôm gồm khối lượng 1,2 kg đựng 4kg nước ở 90oC. Hãy search nhiệt lượng tỏa ra nếu nhiệt độ hạ xuống 30oC. Biết nhôm có c2= 0,92kJ.kg.độ cùng nước bao gồm c2= 4,186kJ/kg,độ.
Lời giải:
Nhiệt lượng tỏa ra lúc nhiệt độ hạ xuống 30oC là:
Q = Q1+ Q2= c1m1(t1-t2) + c2m2(t1-t2) = 1,07.106J
Bài tập 8: Một bếp điện lúc hoạt động bình thường sẽ tất cả điện trở R = 80Ω với cường độ chiếc điện chạy qua bếp khi đó là I = 2,5A. Hãy tính nhiệt lượng nhưng bếp đã tỏa ra trong một giây.
Lời giải:
Nhiệt lượng mà bếp đã tỏa ra trong 1 giây:
Q = I2.R.t = 2,52.80.1 = 500J
Bài tập 9:Một nhiệt lượng kế tất cả chứa 2kg nước ở 15oC. Bỏ vào nhiệt lượng kế một quả cân vằng đồng bằng đồng thau tất cả khối lượng là 500g ở 100oC. Hãy tra cứu nhiệt độ cân nặng bằng của hệ. Vỏ nhiệt lượng kế được coi như không thu nhiệt. Biết nhiệt dung riêng biệt của đồng là c1= 3,68.102 j/kg.độ với c2= 4,186kJ/kg.độ
Lời giải:
Ta tất cả phương trình cân nặng bằng nhiệt mang đến hệ:
Q1+ Q2= 0 c1m1(t-t1) + c2m2(t-t2) = 0 => t = 16,8oC
Bài tập 10:Một khối m = 50g hợp kim chì kẽm tại 136oC được bỏ vào một nhiệt lượng kế, nhiệt dung 30J/độ, bao gồm chứa 100g nước ở 14oC. Nhiệt độ cân bằng là 18oC. Tính khối lượng của chì, kẽm. Biết được nhiệt dung riêng biệt của nước là c0= 4,2kJ/kg.độ, chì là c1= 0,13kJ/kg.độ, kẽm c2= 0,38kJ/kg,độ.
Xem thêm: Danh Sách 60 Bài Hát Ru Con Ơi Con Ngủ Cho Ngoan Để Mẹ Đi Cấy
Lời giải:
Gọi m1, m2, m3và m0lần lượt là khối lượng của chì, kẽm, nhiệt lượng kế với nước
Và lần lượt t1, t2, t3là nhiệt độ ban đầu của chì, kẽm, nhiệt lượng kế với nước.
T là nhiệt độ thông thường của hệ khi được cân bằng
Ta bao gồm phương trình cân bằng mang lại hệ: Q1+ Q2+ Q3+ Q0= 0
⇔C1m1(t-t1) + c2m2(t-t2) + c3m3(t-t3) + c0m0(t-t0) = 0
Trong đó: t1= t2= 136oC; T3= T4= 14oC. C3m3= 30J/K; t = 18oC; c1= 0,13J/g.K; c2= 0,38 J/g.K; c0= 4,2J/g.K; m0= 100g