Vật lí nhiệt – Kiến thức trọng tâm

Thang Kelvin, nội năng, định luật I nhiệt động lực học, nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy và hoá hơi.

Chương mở đầu lớp 12: các bài toán nhiệt lượng, cân bằng nhiệt và định luật I nhiệt động lực học thường có trong các đề thi.

1. Thang nhiệt độ Kelvin

$$T\,(\text{K}) = t\,(^\circ\text{C}) + 273$$

Độ chênh nhiệt độ theo hai thang bằng nhau: $\Delta T = \Delta t$.

2. Nội năng và định luật I nhiệt động lực học

Nội năng là tổng động năng và thế năng tương tác của các phân tử cấu tạo nên vật. Nội năng thay đổi bằng hai cách: thực hiện công hoặc truyền nhiệt.

$$\Delta U = A + Q$$

  • $A$: công vật nhận được; $Q$: nhiệt lượng vật nhận được.
  • Quy ước dấu: vật nhận thì dương; vật toả nhiệt hoặc sinh công thì âm.

3. Nhiệt lượng

Quá trình Công thức Ghi chú
Thay đổi nhiệt độ $Q = mc\Delta t$ $c$: nhiệt dung riêng, J/(kg·K)
Nóng chảy $Q = \lambda m$ $\lambda$: nhiệt nóng chảy riêng, J/kg; nhiệt độ không đổi
Hoá hơi $Q = Lm$ $L$: nhiệt hoá hơi riêng, J/kg; nhiệt độ không đổi

4. Cân bằng nhiệt

Bỏ qua hao phí, tổng nhiệt lượng toả ra bằng tổng nhiệt lượng thu vào:

$$Q_{\text{toả}} = Q_{\text{thu}}$$

Giá trị thường dùng

Đại lượng Giá trị
Nhiệt dung riêng của nước $c_{\text{nước}} \approx 4180$ J/(kg·K)
Nhiệt dung riêng của nước đá $c_{\text{đá}} \approx 2100$ J/(kg·K)
Nhiệt nóng chảy riêng của nước đá $\lambda_{\text{đá}} \approx 3{,}34\cdot 10^{5}$ J/kg
Nhiệt hoá hơi riêng của nước $L_{\text{nước}} \approx 2{,}26\cdot 10^{6}$ J/kg

Khi làm bài, luôn dùng giá trị đề cho nếu đề có ghi.