nhiet

Sự hấp thụ nhiệt Mục lục 01 02 03 Các khái
Đại lượng đặc trưng cho Quá trình chuyển pha niệm cơ bản hấp thụ nhiệt 04 Một số ví dụ 1 1. Các khái niệm cơ bản Nhiệt độ:
- Nhiệt độ là đại lượng vật lý đặc trưng cho mức độ "nóng – lạnh" của một vật thể.
- Nhiệt độ tỉ lệ với năng lượng chuyển động trung bình của các phân tử cấu thành vật. Nhiệt lượng:
- Nhiệt lượng là phần năng lượng mà vật nhận được hoặc mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Trong đó: Q: nhiệt lượng (J) 𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇 m: khối lượng vật (kg)
c: nhiệt dung riêng (J/kg·K)
ΔT: độ tăng/giảm nhiệt độ (K hoặc°C) 2 1. Các khái niệm cơ bản Sự truyền nhiệt:
- Trạng thái khi các vật tiếp xúc không còn truyền nhiệt cho nhau nữa,
nghĩa là nhiệt độ của chúng bằng nhau.
- Trong một hệ cô lập, tổng nhiệt lượng thu = tổng nhiệt lượng tỏa:
෍ 𝑄𝑡ℎ𝑢 = ෍ 𝑄𝑡ỏ𝑎 3
2. Các đại lượng đặc trưng cho sự hấp thụ nhiệt Nhiệt dung:
- Nhiệt dung (C) là lượng nhiệt cần để làm tăng nhiệt độ của toàn bộ một vật thể lên 1 đơn vị nhiệt độ.
- Nhiệt dung thường có đơn vị J/K Nhiệt dung riêng:
- Nhiệt dung riêng (𝑐) là lượng nhiệt cần để làm tăng 1 kg của vật lên 1 K (hoặc 1°C).
- Nhiệt dung riêng thường có đơn vị J/Kg.K Nhiệt dung mol:
- Nhiệt dung mol (𝐶𝑚) là nhiệt lượng cần thiết để làm tăng nhiệt độ của 1 mol chất lên 1 độ K (hoặc 1°C).
- Nhiệt dung mol thường có đơn vị J/mol.K 4
2. Các đại lượng đặc trưng cho sự hấp thụ nhiệt
Công thức nhiệt lượng theo nhiệt dung khác nhau : Trong đó:
Theo nhiệt dung: 𝑄 = 𝐶∆𝑇 𝐽 • C là nhiệt dung.
• ∆𝑇 là độ thay đổi nhiệt độ. Trong đó:
Theo nhiệt dung riêng: • c là nhiệt dung riêng. 𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇 𝐽
• m là khối lượng của vật.
• ∆𝑇 là độ thay đổi nhiệt độ. Trong đó:
• 𝐶𝑚 là nhiệt dung, 𝑚 Theo nhiệt dung mol:
• n là số mol của vật, 𝑄 = 𝑛𝐶𝑚∆𝑇 = 𝐶 𝑀 𝑚∆𝑇 𝐽
• m là khối lượng của vật, • M là khối lượng mol, 5
• ∆𝑇 là độ thay đổi nhiệt độ. 3. Quá trình chuyển pha
- Chuyển pha là quá trình một chất thay đổi
trạng thái vật lý khi có sự thay đổi nhiệt độ hoặc áp suất.
- Quá trình này không làm thay đổi thành phần hóa học của chất.
- Trong quá trình chuyển pha, vật nhận (hoặc
tỏa) nhiệt nhưng nhiệt độ không thay đổi.
- Nhiệt lượng cung cấp không dùng để tăng nhiệt độ, mà để:
Làm đứt các liên kết giữa các phân tử (khi Giản đồ pha của nước nóng chảy, bay hơi…)
Hình thành liên kết mới (khi đông đặc, ngưng tụ…) 6 3. Quá trình chuyển pha Nhiệt hóa hơi:
Nhiệt hóa hơi là là lượng nhiệt cần thiết để chuyển 1 kg (hoặc 1 mol) chất từ trạng
thái lỏng → hơi tại nhiệt độ sôi, không thay đổi nhiệt độ. 𝑄 = 𝑚𝐿𝑣 Trong đó:
• m (kg) là khối lượng của vật,
• 𝐿𝑣 (J/kg) là nhiệt hóa hơi riêng Nhiệt nóng chảy:
Nhiệt nóng chảy là lượng nhiệt cần thiết để chuyển 1 kg (hoặc 1 mol) chất từ trạng
thái rắn → lỏng tại nhiệt độ nóng chảy, không làm thay đổi nhiệt độ: 𝑄 = 𝑚𝐿𝑓 Trong đó:
• m (kg) là khối lượng của vật, 7
• 𝐿𝑓 (J/kg) là nhiệt nóng chảy riêng 4. Một số ví dụ
Tính nhiệt lượng cần cung cấp cho một miếng nước đá có khối lượng
𝑚=720 𝑔 ở nhiệt độ −10℃ để nó biến thành lỏng ở 15 ℃.
Giả sử ta chỉ cung cấp cho miếng nước đá một nhiệt lượng 𝑄=210 𝑘𝐽.
Xác định trạng thái cuối cùng và nhiệt độ của miếng nước đá sau khi nhận nhiệt.
Cho nhiệt dung riêng của nước đá: 𝑐1=2,22 𝑘𝐽/𝑘𝑔⋅𝐾, nhiệt nóng chảy của nước đá: 𝜆=333 𝑘𝐽/𝑘𝑔, nhiệt dung riêng của nước
𝑐3=4,186 𝑘𝐽/𝑘𝑔⋅𝐾 8 4. Một số ví dụ
1. Làm nóng nước đá từ −10 °C đến 0 °C:
𝑄1 = 𝑚𝑐1∆𝑇 = 15,984 𝑘𝐽
2. Nung chảy nước đá ở 0 °C:
𝑄2 = 𝑚𝜆 = 239,76 𝑘𝐽
3. Làm nóng nước từ 0 °C đến 15 °C: 𝑄3 = 45,2028 𝑘𝐽
Tổng nhiệt lượng cần thiết để làm tan nước đá từ 0 °C đến 15 °C:
𝑄𝑡ổ𝑛𝑔 = 𝑄1 + 𝑄2 + 𝑄3 = 300, 9468 𝑘𝐽
Như vậy nếu cung cấp một nhiệt lượng 210 kJ chỉ đủ làm nước đá bị tan một phần.
Sau khi làm nóng từ −10°C đến 0°C thì còn lại 𝑄′ = 194,016 𝐽
Khối lượng đá tan do lượng nhiệt 𝑄′ 𝑸′ là 𝑚 = = 0.5826 𝑘𝑔 𝜆
Trạng thái cuối cùng bao gồm 137,4g nước đá chưa bị nung chảy và 582,6g nước đã bị nung chảy.
Nhiệt độ cuối cùng của miếng nước đá là 0 °C 9
Document Outline

• Slide 1: Sự hấp thụ nhiệt
• Slide 2: Mục lục
• Slide 3: 1. Các khái niệm cơ bản
• Slide 4: 1. Các khái niệm cơ bản
• Slide 5: 2. Các đại lượng đặc trưng cho sự hấp thụ nhiệt
• Slide 6: 2. Các đại lượng đặc trưng cho sự hấp thụ nhiệt
• Slide 7: 3. Quá trình chuyển pha
• Slide 8: 3. Quá trình chuyển pha
• Slide 9: 4. Một số ví dụ
• Slide 10: 4. Một số ví dụ