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.