Nhiệt dung riêng là gì? Đơn vị, kí hiệu và công thức tính

Ngay từ những năm tháng ngồi trên ghế nhà trường thì chúng ta đã được tiếp xúc với khái niệm nhiệt dung riêng là gì trong bộ môn Vật Lý. Tuy nhiên không phải ai cũng có thể nhớ và ứng dụng chúng trong đời sống. Trong bài viết này, Thiết Bị Điện Goldsun sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc liên quan đến nhiệt dung riêng nhé!

Nhiệt dung riêng là gì?

Trước khi tìm hiểu về nhiệt dung riêng chúng ta hãy sơ lược qua nhiệt dung là gì.

Nhiệt dung là gì?

Nhiệt dung là thuật ngữ được sử dụng thường xuyên trong môn Vật lý, nó dùng để mô tả lượng nhiệt cần phải được thêm vào 1 chất bất kỳ để làm tăng nhiệt độ của nó thêm 1 độ C.

Nhiệt dung riêng là gì?

Nhiệt dung riêng của 1 chất là nhiệt lượng mà chúng ta phải cung cấp cho một đơn vị đo lường chất cụ thể để nhiệt độ của nó có thể tăng lên 1 độ trong quá trình nhất định.

VD: Nhiệt dung riêng không khí là 1005 J/kg.K, hay nhiệt dung riêng nước: 4200 J/kg.K,…

Sự khác biệt giữa nhiệt dung và nhiệt dung riêng

Dưới đây là sự khác biệt giữa nhiệt dung và nhiệt dung riêng:

• Nhiệt dung riêng là 1 thuộc tính của vật liệu, còn nhiệt dung là 1 thuộc tính của vật.
• Nhiệt dung riêng của chất nguyên chất là không đổi, nhưng nhiệt dung của chất nào còn phụ thuộc vào khối lượng của mẫu.
• Nhiệt dung riêng sẽ không phụ thuộc vào khối lượng, còn nhiệt dung thì sẽ phụ thuộc.

Đơn vị và kí hiệu của nhiệt dung riêng là gì?

Để thuận tiện trong việc sử dụng, người ta đã thống nhất đơn vị đo và ký hiệu của nhiệt dung riêng theo quy chuẩn quốc tế, cụ thể:

Đơn vị của nhiệt dung riêng là gì?

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

Nhiệt dung riêng kí hiệu là gì?

Trong hệ thống đo lường, nhiệt dung riêng có ký hiệu là C. Mặt khác, người ta cũng thường sử dụng nhiệt dung riêng để có thể tính toán được nhiệt lượng khi gia công nhiệt cho vật liệu xây dựng cũng như việc lựa chọn vật liệu trong những trạm nhiệt.

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

Công suất nhiệt và nhiệt dung riêng là 2 đại lượng có liên quan chặt chẽ với nhau. Cái đầu tiên thực sự được phát sinh từ cái thứ 2. Nhiệt dung riêng được coi là 1 biến trạng thái, nghĩa là nó chỉ liên quan đến những tính chất bên trong của 1 chất nào đó mà không hề liên quan đến lượng của nó.

Do vậy, nhiệt dung riêng của nó sẽ được biểu thị dưới dạng nhiệt trên 1 đơn vị khối lượng bất kỳ. Mặt khác, công suất nhiệt cũng còn phải phụ thuộc vào mức độ của chất được nhắc đến phải trải qua quá trình truyền nhiệt, và nó không phải là 1 biến trạng thái.

Công thức tính nhiệt dung riêng

Để tính nhiệt dung riêng của các chất, chúng ta sẽ áp dụng dựa trên công thức tính nhiệt lượng, các bạn áp dụng theo công thức sau:

Q = m. c. t

Trong đó:

• Q: Nhiệt lượng (J).
• m là khối lượng của vật (kg)
• c: Nhiệt dung riêng của chất liệu (J / kg.K).
• ∆t: Nhiệt độ tăng giảm của vật ( độ C hoặc K).

Bảng nhiệt dung riêng của các chất

Dưới đây là bảng nhiệt dung riêng của các chất

Tên các chất	Nhiệt dung riêng (J/kg.K)
Nước	4200
Rượu	2500
Nhôm	880
Không khí	1005
Thiếc	230
Đất	800
Thép	460
Sắt	460
Đồng	380

Nhiệt dung riêng của nước theo nhiệt độ

Theo bảng trên ta có, nhiệt dung riêng của nước theo độ K là 4200 J/Kg.K. Nghĩa là khi chúng ta cần dùng lượng nhiệt là 4200 để nâng nhiệt độ của 1 mol nước lên 1K.

Chúng ta có thể thấy rằng, nhiệt dung riêng của nước và của nước đá là khác nhau. Vì thế suy ra, các chất ở nhiệt độ khác nhau thì nhiệt dung riêng của chúng cũng khác nhau.

Nhiệt dung riêng của nước theo độ C được tính như sau:

Ta có: K = °C + 273.15

Vì vậy nhiệt dung riêng của nước theo độ C đó là:

4200 (J/kg.K) = 4200/ (1+273.15) = 15.32 (J/kg. °C)

Tìm hiểu về nhiệt lượng kế là gì?

Nhiệt lượng kế là thiết bị chuyên dụng được dùng để đo lượng nhiệt được sinh ra khi đốt cháy một mẫu chất được đặt trong môi trường giàu khí oxy bên trong một chiếc bình kín hay còn được gọi là bom và được bao quanh bởi một lượng nước đã xác định.

Công thức 1: Ta gọi nhiệt dung riêng là c. Khi đó một vật có khối lượng m ở nhiệt độ t1 cần truyền một nhiệt lượng là Q để nhiệt độ của vật tăng lên t2. Khi đó, nhiệt dung riêng c được xác định theo công thức sau:

c = Q/ (m(t2 – t1))

Công thức 2: Giả sử, ta có vật rắn cần khảo sát có khối lượng m, nhiệt độ t và nhiệt dung riêng c. Tiến hành cho vật rắn vào nhiệt lượng kế (có que khuấy) có chứa nước ở nhiệt độ t1.

Gọi:

• m1 là khối lượng của nhiệt lượng kế gồm que khuấy
• c1 là nhiệt dung riêng của chất làm nên nhiệt lượng kế.
• m2 là khối lượng nước được chứa trong nhiệt lượng kế.
• c2 ở đây là nhiệt dung riêng của nước.

Nếu t > t1 thì vật rắn tỏa ra một nhiệt lượng gọi là Q và nhiệt độ của vật sẽ giảm từ t xuống t2.

Q = m.c.(t – t2)

Lúc này, nhiệt lượng kế có que khuấy và nước sẽ nhận số nhiệt lượng ấy để tăng nhiệt từ t1 đến t2.

Q=(m1.c1 + m2.c2).(t2–t1)

Từ đó, ta sẽ có:

C = (m1.c1 + m2.c2).(t2 – t1)/ (m.(t – t2))

Trên đây là một số thông tin liên quan đến nhiệt dung là gì? Nhiệt dung riêng là gì? Bảng nhiệt dung riêng của các chất mà Thiết Bị Điện Goldsun muốn chia sẻ đến bạn đọc. Hy vọng sẽ giúp cho các bạn có thêm những kiến thức thú vị trong cuộc sống và học tập.