Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra

I. Nhiệt trị là gì?

Nhiệt lượng có thể hiểu là phần nhiệt lượng mà vật nhận được hoặc mất đi hoặc mất đi trong quá trình truyền nhiệt.

Nhiệt lượng mà một vật thu vào để nóng lên phụ thuộc vào 3 yếu tố:

– Khối lượng của vật: Khối lượng của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật đó thu vào càng lớn.

– Nhiệt độ tăng: Độ tăng nhiệt độ của vật càng lớn thì nhiệt lượng vật đó thu vào càng lớn.

– Chất tạo nên vật thể: Mỗi chất có nhiệt dung riêng khác nhau nên nhiệt dung của chúng cũng khác nhau.

II.Đặc điểm của nhiệt

– Nhiệt lượng vật thu vào để phục vụ cho quá trình nung nóng hoàn toàn phụ thuộc vào khối lượng của vật, độ tăng nhiệt độ của vật và nhiệt dung riêng của vật tạo thành vật đó.

– Nhiệt dung riêng cao: là nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn một đơn vị khối lượng nhiên liệu trong bơm

Nhiệt dung riêng thấp: nhiệt dung riêng cao giúp loại bỏ nhiệt bay hơi của nước được giải phóng và sinh ra trong quá trình đốt cháy toàn bộ mẫu nhiên liệu.

– Nhiệt dung của nhiệt lượng kế: là nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng nhiệt lượng kế lên 1oC ở điều kiện tiêu chuẩn còn được gọi là trị số nước của nhiệt lượng kế.

III. Nhiệt dung riêng là gì?

Nhiệt dung riêng được hiểu là nhiệt lượng cần cung cấp cho một đơn vị đo của chất đó. Cụ thể, dùng để đo khối lượng hoặc số phân tử (mol,…). Theo Hệ đơn vị tiêu chuẩn quốc tế, nhiệt dung riêng có đơn vị đo là Joule/kilogram/Kelvin hoặc Joule/mol/Kelvin (ký hiệu J.Kg-1.K-1 hoặc J/kKg. K)).

Nhiệt dung riêng thường được sử dụng trong tính toán nhiệt trong quá trình gia công vật liệu xây dựng và để lựa chọn vật liệu tại các điểm nhiệt.

Bảng nhiệt dung riêng của một số chất thường dùng

Chất lỏng

Nhiệt dung riêng (J/kg.K)

Quốc gia

2.3.106

amoniac

1.4.106

Rượu bia

0.9.106

thủy ngân

0.3.106

IV.Công thức tính nhiệt lượng

Công thức tính nhiệt lượng cơ bản

Công thức tính: Q = mc∆t

Trong đó:

Q là nhiệt lượng mà vật đó thu vào hay toả ra. Đơn vị: Jun (J) hoặc KJ. Nó cũng có thể được đo bằng calo hoặc kcal (1kcal = 1000 calo và 1 calo = 4,2J).

– m là khối lượng riêng của vật, tính bằng kg

– c là nhiệt dung riêng đo bằng J/kg.K. Nhiệt dung riêng của một chất cho ta biết nhiệt lượng cần thiết để làm 1 kg chất đó tăng thêm 1 độ C.

– t là độ thay đổi nhiệt độ hay có thể hiểu là độ thay đổi nhiệt độ

Xem thêm bài viết hay:  Bài 8 trang 100 SGK Hình học 12

t = t2 – tĐầu tiên

– Nếu t > 0 thì vật tỏa nhiệt

– Nếu t

Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở

Q = RI2t

Trong đó:

Q là nhiệt lượng toả ra. Đơn vị: J

– R là điện trở. Đơn vị:

– I là cường độ dòng điện. Đơn vị: A

– t là thời gian toả nhiệt

V. Phương trình cân bằng nhiệt lượng và công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu

1. Phương trình cân bằng nhiệt

Hỏisưu tầm = Qphát xạ

Trong đó:

– Hỏisưu tầm là nhiệt lượng toàn phần mà vật hấp thụ

– Hỏiphát xạ là nhiệt lượng toàn phần mà vật tỏa ra

2. Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy nhiên liệu

Q = qm

Trong đó:

  • Q là nhiệt lượng tỏa ra (đơn vị: J)
  • q là nhiệt trị của nhiên liệu khi bị đốt cháy (đơn vị: J/kg)
  • m là khối lượng nhiên liệu khi bị đốt cháy hoàn toàn (đơn vị: kg)

VI.Cân bằng nhiệt trong nồi hơi công nghiệp

1. Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát trong lò

– Nhiệt lượng tỏa ra khi ta đốt cháy nhiên liệu trong nồi hơi là năng lượng mà nhiên liệu và không khí mang vào:

Hỏiđv = Qnl + Qkkk

– Nhiệt lượng này, một phần sẽ được sử dụng hữu ích để tạo ra hơi nước, một phần nhỏ hơn bị thất thoát (gọi là tổn thất nhiệt).

Hỏiđv = QĐầu tiên + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6

Trong đó:

– Q1 là nhiệt lượng có ích dùng để sinh hơi (đơn vị: Kj/Kg)

– Q2 là lượng nhiệt tổn thất do khói thải mang ra khỏi nồi hơi (đơn vị tính: Kj/Kg)

– Q3 là lượng nhiệt thất thoát do cháy không hoàn toàn về mặt hóa học (đơn vị: Kj/Kg)

– Q4 là lượng nhiệt tổn thất do cháy không hoàn toàn cơ học (đơn vị: Kj/Kg)

– Q5 là lượng nhiệt tổn thất do nhiệt tỏa ra từ bên ngoài vách lò ra không khí xung quanh (đơn vị: Kj/Kg)

– Q6 là lượng nhiệt tổn thất do xỉ nóng mang ra bên ngoài (đơn vị: Kj/Kg)

– Nhiệt lượng do quá trình đốt cháy nhiên liệu trong nồi hơi tỏa ra sẽ bằng nhiệt lượng có ích dùng để sinh hơi và nhiệt lượng mất đi trong quá trình. Phương trình thể hiện sự cân bằng này được gọi là phương trình cân bằng nhiệt tổng quát của lò.

Hỏiđv = Qnl + Qkkk = QĐầu tiên + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6

VII. Các dạng bài tập về công thức tính nhiệt lượngng

Bài tập 1: Trong một bình nhôm có khối lượng 0,5kg chứa 4kg nước ở nhiệt độ 20 . oC. Người ta thả một miếng sắt có khối lượng 0,2kg vào bình đã nung nóng đến 500 oC. oC. Xác định nhiệt độ của nước lúc bắt đầu cân bằng nhiệt. Nhiệt dung riêng của nhôm là 896 J/kg.K và của nước là 4,18.10 .3 J/kg.K của sắt là 0,46.103 J/kg.K

Xem thêm bài viết hay:  Bài văn tả mùa xuân dành cho lớp 6, 7

Câu trả lời:

Ta có phương trình cân bằng nhiệt

(mbcb + mNcN)(t-t1) = mScS(t2-t)

t = 22,6 o

Bài tập 2: Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi 5kg nước từ 15 oC đến 100 oC đựng trong thùng sắt có khối lượng 1,5kg. Biết nhiệt dung riêng của nước là 4200 J/kg.K và của sắt là 460 J/kg.K

Câu trả lời:

Ta có: Q = (mĐầu tiêncĐầu tiên + m2c2)(t2-tĐầu tiên) = 1843650J

Bài tập 3: Với 100g chì truyền nhiệt 260J, nhiệt độ sẽ tăng từ 15 oC đến 35 oC. Tính nhiệt dung và nhiệt dung riêng của chì.

Câu trả lời:

Ta có: Q = mc(t2-tĐầu tiên) = C(t2-tĐầu tiên) => C = 13J/K và c = 130J/kg.K

Bài tập 4. Trộn ba chất lỏng không phản ứng hóa học với nhau. Biết khối lượng lần lượt là m .Đầu tiên = 1kg, m2 = 10kg và m3 = 5kg, nhiệt độ và nhiệt dung riêng cho t1 = 6 . tương ứng oc, c1 = 2kJ/kg.độ, t2 = -40oc, c2 = 4kJ/kg.độ, t3 = 60 oc, c3 = 2kJ.kg.độ. Hãy:

a) Tính nhiệt độ cân bằng của hỗn hợp

b) Tìm nhiệt lượng cần thiết để đun nóng hỗn hợp lên 6oC

Câu trả lời:

a) Phương trình cân bằng nhiệt:

HỏiĐầu tiên + Q2 + Q3 = 0 => t = -19 o

b) Nhiệt lượng cần thiết để đun nóng hỗn hợp lên 6 oC là:

Q = (cĐầu tiêntôiĐầu tiên + c2tôi2 + c3tôi3)(t-t’) = 1300kJ

Bài tập 6: Một ấm điện có ghi hiệu 220V – 1000W được dùng với hiệu điện thế 220V để đun sôi 2l nước có nhiệt độ ban đầu là 10 oC. Hiệu suất đun sôi của ấm là 90%, trong đó nhiệt lượng cung cấp để có thể đun sôi nước được coi là có ích.

Tính nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên, biết nhiệt dung riêng của nước là 4200J/kg.K

a) Tính nhiệt lượng do ấm điện tỏa ra khi đó

b) Tính thời gian đun sôi lượng nước trên

Câu trả lời:

a) Nhiệt lượng cần cung cấp để đun sôi lượng nước trên là:

Khí = mc∆t = 4200.2.(100-20) = 672000J

Khi đó nhiệt lượng mà ấm tỏa ra là:

H = Qi/Qtp Qtp = Qi/H = 672000/(90/100) = 746700J

b) Thời gian cần thiết để đun sôi lượng nước trên là:

Qtp = A = Pt t = Qtp/P = 746700/1000 747s

Bài tập 7: Thùng nhôm khối lượng 1,2kg đựng 4kg nước ở 90 oC. Tìm nhiệt lượng tỏa ra nếu nhiệt độ giảm xuống 30 oC. Biết rằng nhôm có c2 = 0,92kJ.kg.độ và nước có c2 = 4,186kJ/kg,độ.

Câu trả lời:

Nhiệt lượng toả ra khi nhiệt độ giảm xuống 30 oC là:

Xem thêm bài viết hay:  Lý thuyết Sử 10: Bài 15: Thời Bắc thuộc và các cuộc đấu tranh giành độc lập dân tộc (Từ thế kỉ II TCN đến đầu thế kỉ X)

Q = QĐầu tiên + Q2 = cĐầu tiêntôiĐầu tiên(tĐầu tiên-t2) + c2tôi2(tĐầu tiên-t2) = 1,07.106 J

Bài tập 8: Một bếp điện từ hoạt động bình thường sẽ có điện trở R = 80Ω với cường độ dòng điện chạy qua bếp khi đó là I = 2,5A. Tính nhiệt lượng mà bếp tỏa ra trong 1 giây.

Câu trả lời:

Nhiệt lượng do bếp tỏa ra trong 1 giây:

Q = tôi2.Rt = 2,52.80.1 = 500J

Bài tập 9: Một nhiệt lượng kế chứa 2kg nước ở 15 . oC. Đưa vào nhiệt lượng kế một chiếc cân bằng đồng có khối lượng 500g ở 100 . oC. Tìm nhiệt độ cân bằng của hệ. Vỏ máy đo nhiệt lượng được coi là không sinh nhiệt. Biết nhiệt dung riêng của đồng là c1 = 3,68.102 j/kg.độ và c2 = 4,186kJ/kg.độ

Câu trả lời:

Ta có phương trình cân bằng nhiệt cho hệ:

HỏiĐầu tiên + Q2 = 0 cĐầu tiêntôiĐầu tiên(tiếpĐầu tiên) + c2tôi2(tiếp2) = 0 => t = 16,8 o

Bài tập 10: Một khối m = 50g hợp kim chì kẽm ở 136 oC cho vào bình nhiệt lượng kế, nhiệt dung 30J/độ, chứa 100g nước ở 14 oC. Nhiệt độ cân bằng là 18 oC. Tính khối lượng chì và kẽm. Biết nhiệt dung riêng của nước là c. = 4,2kJ/kg.độ, chì là cĐầu tiên = 0,13kJ/kg.độ, kẽm c2 = 0,38kJ/kg,độ.

Câu trả lời:

Gọi cho tôiĐầu tiêntôi2tôi3 và M lần lượt là khối lượng của chì, kẽm, nhiệt lượng kế và nước

Và lần lượt tĐầu tiênt2t3 là nhiệt độ ban đầu của chì, kẽm, nhiệt lượng kế và nước.

T là nhiệt độ chung của hệ thống khi cân bằng

Ta có phương trình cân bằng cho hệ: QĐầu tiên + Q2 + Q3 + Q = 0

CĐầu tiêntôiĐầu tiên(tiếpĐầu tiên) + c2tôi2(tiếp2) + c3tôi3(tiếp3) + ctôi(tiếp) = 0

Trong đó: tĐầu tiên = t2 = 136 oC; TỶ3 = TỶ4 = 14 oc.c3tôi3 = 30J/K; t = 18 oC; cĐầu tiên = 0,13J/gK; c2 = 0,38 J/gK; c = 4,2J/gK; tôi = 100g

=> 0,13.mĐầu tiên(18-136) + 0,38.m2(18-136) + 30(18-14) + 4.2.100(18-14) = 0

-15,34mĐầu tiên – 44,84m2 + 1800 = 0 (1)

Mặt khác, ta có: mĐầu tiên + m2 = 50 (2)

Từ (1) và (2) ta được: mĐầu tiên = 15g và m2 = 35g

Đăng bởi: THCS Ngô Thì Nhậm

Chuyên mục: Lớp 10 , Vật Lý 10

Bạn thấy bài viết Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra
có khắc phục đươc vấn đề bạn tìm hiểu ko?, nếu ko hãy comment góp ý thêm về Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra
bên dưới để duhoc-o-canada.com có thể thay đổi & cải thiện nội dung tốt hơn cho các bạn nhé! Cám ơn bạn đã ghé thăm Website: duhoc-o-canada.com của duhoc-o-canada.com

Chuyên mục: Giáo dục

Nhớ để nguồn bài viết này: Công thức tính nhiệt lượng tỏa ra
của website duhoc-o-canada.com

Viết một bình luận