Nhiệt dung riêng là gì? Nhiệt dung riêng cho biết điều gì?

Trong quá trình học môn vật lý, mọi người đều quen thuộc với hai khái niệm quan trọng là nhiệt dung và nhiệt dung riêng. Vì vậy, chúng ta có thể tự hỏi: "Nhiệt dung và nhiệt dung riêng là gì? Đơn vị và cách tính như thế nào?" Hãy cùng khám phá câu trả lời cho những câu hỏi này cùng Đình Hải nhé.

Nhiệt dung là gì?

Nhiệt dung là một đại lượng vật lý có thể được đo bằng sự thay đổi của nhiệt độ của một vật thể khi nhiệt được thêm vào (hoặc giảm bớt). Đơn vị đo nhiệt dung là Joule trên mỗi Kelvin (J/K). Nhiệt dung riêng của một chất cho biết lượng nhiệt cần thiết để làm nóng một kilogram của chất đó lên 1 độ C.

Nhiệt dung riêng là gì?

Nhiệt dung riêng là lượng nhiệt cần cung cấp cho một đơn vị khối lượng của chất để tăng nhiệt độ của nó lên 1 độ trong một quá trình nhất định.
Ví dụ, nhiệt dung riêng của không khí là 1005 J/kg.K và của nước là 4200 J/kg.K, ...

Xem thêm :

• Nhiệt trị là gì? Tầm quan trọng khi tính nhiệt trị nhiên liệu

Sự khác nhau giữa nhiệt dung và nhiệt dung riêng

Dưới đây là sự khác biệt giữa nhiệt dung và nhiệt dung riêng:
- Nhiệt dung riêng là một thuộc tính riêng của vật liệu, trong khi nhiệt dung là một thuộc tính của vật.
- Nhiệt dung riêng của một chất nguyên chất là không thay đổi, trong khi nhiệt dung của một chất cụ thể phụ thuộc vào khối lượng của mẫu.
- Nhiệt dung riêng không phụ thuộc vào khối lượng, trong khi nhiệt dung phụ thuộc vào khối lượng của nó.

Nhiệt dung riêng cho biết điều gì?

Nhiệt dung riêng của một chất xác định lượng nhiệt cần thiết để tăng thêm 1 độ C cho mỗi kilogram của chất đó. Ví dụ: Nếu biết nhiệt dung riêng của nước là 4.200 J/kg/K, điều đó có nghĩa là để nước tăng thêm 1 độ C, cần truyền vào 4200 J nhiệt lượng cho mỗi kilogram nước.

Đơn vị đo của nhiệt dung riêng

Theo quy định của hệ thống đo lường quốc tế, đơn vị đo của nhiệt dung riêng là Joule trên kilogram trên Kelvin (J·kg⁻¹·K⁻¹ hoặc J/(kg·K); hoặc Joule trên mol trên Kelvin. Đơn vị này được đặt theo tên của nhà vật lý người Anh, James Prescott Joule.

Ký hiệu của nhiệt dung riêng là gì?

Trong hệ thống đo lường, ký hiệu của nhiệt dung riêng là C. Ngoài ra, nhiệt dung riêng thường được sử dụng để tính toán nhiệt lượng cần thiết khi áp dụng nhiệt cho vật liệu xây dựng và khi lựa chọn vật liệu cho các trạm nhiệt.

Các yếu tố ảnh hưởng đến nhiệt dung riêng của 1 chất

Công suất nhiệt và nhiệt dung riêng là hai đại lượng có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Công suất nhiệt thực sự phát sinh từ nhiệt dung riêng, một biến trạng thái chỉ phụ thuộc vào tính chất nội bộ của chất mà không liên quan đến khối lượng của vật.
Do đó, nhiệt dung riêng được biểu thị dưới dạng nhiệt độ trên một đơn vị khối lượng bất kỳ. Ngược lại, công suất nhiệt phụ thuộc vào quá trình truyền nhiệt và không phải là một biến trạng thái.

Công thức tính nhiệt dung riêng

Để tính toán nhiệt dung riêng của các chất, chúng ta sử dụng công thức tính nhiệt lượng như sau:
Q = m · c · ∆t
Trong đó:
Q: Nhiệt lượng (J).
m: Khối lượng của vật (kg).
c: Nhiệt dung riêng của chất liệu (J/kg·K).
∆t: Sự thay đổi nhiệt độ của vật (độ C hoặc K).

Bảng nhiệt dung riêng của các chất

Cách đổi nhiệt dung riêng của nước theo độ C

Bảng nhiệt dung riêng theo Kelvin đã được trình bày ở trên. Để chuyển đổi nhiệt dung riêng của nước sang độ Celsius, chúng ta có thể sử dụng quan hệ giữa hai đơn vị nhiệt độ như sau:
K = °C + 273.15
Từ đó, nhiệt dung riêng của nước theo độ Celsius được tính bằng cách chia nhiệt dung riêng theo độ Kelvin cho (1 + 273.15):
4200 (J/kg·K) = 4200 / (1 + 273.15) = 15.32 (J/kg·°C)