Nhiệt dung riêng SVIP

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

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 \(Q\) cần cung cấp cho vật để làm nó nóng lên tỉ lệ thuận với khối lượng \(m\) và độ tăng nhiệt độ \(\Delta t\) của vật nên: 

\(\dfrac{Q}{m\Delta T}=\) hằng số (1)

Trong đó:

• \(Q\) là nhiệt lượng cần truyền cho vật (J);
• \(m\) là khối lượng vật (kg);
• \(\Delta T\) là độ tăng nhiệt độ của vật (K).

Với mỗi chất, hằng số trong hệ thức trên có độ lớn riêng. Hằng số này gọi là nhiệt dung riêng của chất làm vật, kí hiệu là \(c\), có giá trị là \(c=\dfrac{Q}{m\Delta T}\), đơn vị là J/kg.K.

Từ công thức (1), hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm thay đổi nhiệt độ của vật là: 

\(Q=mc\Delta T\)

2. Định nghĩa nhiệt dung riêng

Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần truyền cho 1 kg chất đó để làm cho nhiệt độ của nó tăng thêm 1 ^oC.

Nhiệt dung riêng là thông tin quan trọng thường được dùng khi thiết kế các hệ thống làm mát, sưởi ấm,...

II. THỰC HÀNH ĐO NHIỆT DUNG RIÊNG CỦA NƯỚC

1. Mục đích thí nghiệm

Xác định nhiệt dung riêng của nước.

2. Dụng cụ thí nghiệm

• Biến thế nguồn (1).
• Bộ đo công suất nguồn điện (oát kế) có tích hợp chức năng đo thời gian (2).
• Nhiệt kế điện tử hoặc cảm biến nhiệt độ có thang đo từ -20 ^oC  đến 110 ^oC và độ phân giải nhiệt độ \(\pm\)0,1 ^oC (3).
• Nhiệt lượng kế bằng nhựa có vỏ xốp, kèm dây điện trở (gắn ở mặt trong của nắp bình) (4).
• Cân điện tử (5) (hoặc bình đong).
• Các dây nối.

3. Thiết kế phương án thí nghiệm

Trả lời các câu hỏi để thiết kế phương án thí nghiệm:

• Cần đo đại lượng nào để xác định nhiệt dung riêng của nước?
• Nhiệt lượng mà nước trong bình nhiệt lượng kế thu được lấy từ đâu?
• Xác định nhiệt lượng mà nước thu được bằng cách nào?

4. Tiến hành thí nghiệm

• Đổ một lượng nước và 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 ghi lại kết quả.
• Tắt nguồn điện​.

5. Kết quả thí nghiệm

1. Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần truyền cho 1 kg chất đó để làm cho nhiệt độ của nó tăng thêm 1 ^oC. Đơn vị của nhiệt dung riêng là: J/kg.K.

2. Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm thay đổi nhiệt độ của vật: \(Q=mc\Delta T.\)

3. Cách xác định nhiệt dung riêng của nước.