Nhiệt năng là gì? Nhiệt lượng là gì? là những câu hỏi có lượng tìm kiếm lớn trong thời gian qua. Để có câu giải đáp đúng chuẩn và đầy đủ nhất, bạn đọc đừng bỏ lỡ bất kỳ nội dung thông tin nào trong bài viết dưới đây của mayruaxegiadinh.com.vn nhé!
Contents
Định nghĩa nhiệt năng là gì?
Khác với cơ năng, nhiệt năng là một dạng khác sinh ra trong quá trình vật di chuyển. Theo bộ môn vật lý, nhiệt năng được định nghĩa là tổng động năng của những phần tử cấu tạo lên vật và nó phụ thuộc vào nhiệt độ sinh ra trong quá trình vật di chuyển. Trên thực tế, vật khi di chuyển có sinh ra một lượng nhiệt nhất định. Và ngay khi chúng ta cọ xát một vật thì vật đó cũng sinh ra nhiệt. Điều này cũng đã giải đáp cho câu hỏi nhiệt năng là gì?
Đặc điểm của nhiệt năng phụ thuộc chính vào những chất cấu tạo lên vật. Và vì những phân tử cấu tạo lên vật luôn chuyển động nên nhiệt năng xuất hiện ở mọi vật. Khi vật di chuyển hay cọ xát đồng nghĩa các phân tử này càng di chuyển với tốc độ nhanh hơn. Đây cũng chính là lý do tại sao sinh ra nhiệt năng ở vật.
Vậy nhiệt năng của vật tăng khi nào? Theo đó, ta hoàn toàn có thể làm tăng hoặc giảm nhiệt năng của vật bằng cách tăng hoặc giảm nhiệt của vật. Trong một số trường hợp vật đứng yên nhưng nhiệt độ của vật tăng thì đồng nghĩa nhiệt năng của vật cũng tăng. Điểm khác biệt này ở nhiệt năng giúp phân biệt được với cơ năng.
Thí nghiệm:
Sau khi đã biết định nghĩa nhiệt năng là gì mà chúng tôi đã giải đáp trên đây. Phần lý thuyết này các em học sinh không thể tự làm thí nghiệm để kiểm chứng. hoạt động của phân tử chỉ có thể quan sát được qua các thí nghiệm đặc biệt. Do đó, các em nên nhờ và học theo ghi nhận kết quả này. Khi vật nóng lên có nghĩa là vật đang sinh ra nhiệt năng. Kết quả này là điều mà chúng ta cần ghi nhận để sử dụng vào giải các bài tập liên quan trên lớp.
Cách làm thay đổi nhiệt năng
Có mấy cách làm thay đổi nhiệt năng? Để thay đổi nhiệt năng của một vật thông thường người ta sẽ thực hiện theo 2 cách làm cơ bản gồm: thực hiện công và hoạt động truyền nhiệt. Nhiệt năng có thể sinh ra đồng thời khi thực hiện công vì thế mà các nhà khoa học đã đưa ra cách làm này để ứng dụng. Truyền nhiệt cho vật sẽ làm nhiệt độ của vật tăng lên cũng là cách để làm tăng nhiệt năng cho vật.
Cùng tìm hiểu chi tiết những cách làm thay đổi nhiệt năng này dưới đây nhé!
Thay đổi nhiệt năng bằng cách thực hiện công
Để làm tăng nhiệt năng của vật, cách làm phổ biến nhất đó là thực hiện công. Đầu tiên cần làm cho vật chuyển động hoặc tác động một lực lên vật. Khi đó, nhiệt độ của vật sẽ tăng lên hay nói cách khác là làm tăng nhiệt năng. Khi vật di chuyển đồng nghĩa những phân tử cấu tạo nên vật cũng di chuyển với tốc độ nhanh hơn. Từ đó mà nhiệt độ của vật không ngừng tăng lên cho tới khi vật dừng lại.
Ví dụ về nhiệt năng của vật tăng lên khi thực hiện công:
Một ví dụ để giúp bạn hiểu rõ hơn về việc thực hiện công để tăng nhiệt năng của vật chính là cọ xát vật. Chỉ cần cọ xát một miếng đồng và miếng đồng sẽ nóng hơn sau một thời gian. Khi này, nhiệt độ của miếng đồng đã tăng lên hay ta có thể nói rằng, nhiệt năng của miếng đồng đang tăng lên. Và nếu như không tìm hiểu nhiệt năng là gì thì có lẽ tới đây chúng ta không thể biết được điều này. Với cách thực hiện công như này, hầu hết tất cả các vật đều sẽ tăng nhiệt năng.
Hoặc đơn giản hơn, chúng ta có thể thử thả rơi một viên bi theo phương của mặt phẳng nghiêng. Sau khi di chuyển, bề mặt của viên bi này bị cọ xát với mặt phẳng làm cho nó nóng lên nên nhiệt năng của viên bi tăng. Đây chính là cách tăng nhiệt năng bằng cách tác dụng lực. Về cơ bản, việc thực hiện công là một cách làm tăng nhiệt năng của vật một cách nhanh chóng nhất.
Thay đổi nhiệt năng bằng cách truyền nhiệt
Bên cạnh việc thực hiện công cũng còn một cách để làm tăng nhiệt năng của vật khác là truyền nhiệt. Cách làm này vô cùng đơn giản. Theo đó, chúng ta chỉ cần làm cho vật nóng lên mà không cần thực hiện công. Chẳng hạn như để một vật ngâm trong nước nóng.
Khi đó, nhiệt độ của nước nóng sẽ truyền sang vật mà chúng ta không cần phải thực hiện bất kỳ một điều gì tác động tới vật. Vật sẽ từ từ nóng nên và nhiệt năng của vật cũng tăng lên đáng kể sau khi ngâm. Đây là một cách làm đơn giản để làm tăng nhiệt năng của vật.
Việc hiểu được nhiệt năng là gì sẽ giúp chúng ta tìm ra được cách để làm tăng nhiệt năng của vật. Nhiệt độ của vật càng cao đồng nghĩa nhiệt năng của vật càng lớn và ngược lại, khi vật nguội dần đi thì nhiệt năng của vật cũng giảm dần theo.
Từ đó có thể vận dụng để làm giảm nhiệt năng của vật bằng cách làm giảm nhiệt độ của vật. Có nghĩa là chúng ta chỉ cần thực hiện điều ngược lại, ngâm vật vào bên trong nước lạnh khiến nhiệt độ của vật bị giảm xuống. Lúc này, ta nói nhiệt năng của vật đang giảm xuống so với nhiệt năng ban đầu của vật.
Ứng dụng của nhiệt năng trong cuộc sống
Năng lượng là một trong số những yếu tố quan trọng không thể thiếu để duy trì sự tồn tại cuộc sống của con người. Năng lượng có thể tồn tại ở nhiều dạng và cụ thể gồm:
- Điện năng: là năng lượng của dòng điện bởi những phân tử điện chuyển động theo một hướng.
- Cơ năng: là nguồn năng nặng của những chuyển động cơ học cùng 2 hình thức chuyển động gồm: thế năng và động năng.
- Nhiệt năng: đây là nguồn nhiệt được tạo ra bởi những phân tử của vật chuyển động.
Trong tổng số những năng lượng vừa đề cập trên thì nhiệt năng được xác định là loại năng lượng được con người ứng dụng nhiều trong cuộc sống và sản xuất. Theo đó, nhiệt năng được ứng dụng để phục vụ cho nhiều nhu cầu của con người như là:
- Ứng dụng sử dụng trong các thiết bị như: bếp từ, bếp gas,…
- Ứng dụng sử dụng trong các thiết bị nóng lạnh hay bình đun nước,….
- Ứng dụng sử dụng trong sản xuất lò sưởi, quạt sưởi, gối sưởi, chiếu sưởi,…
- Ứng dụng sử dụng trong máy hút ẩm, tủ sấy, máy sấy,….
Mối quan hệ giữa nhiệt năng và nhiệt độ
Nhiệt năng và nhiệt độ là 2 khái niệm vật lý có mối liên kết và phụ thuộc nhiều vào nhau một cách rất chặt chẽ. Như đã nói ở phần nội dung nhiệt năng là gì thì nhiệt năng là tổng động năng phát sinh từ chuyển động của nguyên tử và những hạt cơ bản. Trong khi, nhiệt độ lại chính là đại lượng vật lý biểu hiện cho nhiệt năng của một vật. Nghĩa là, vật có thể có nhiệt độ cao thì nó sẽ có nhiệt năng lớn và ngược lại.
Điều này là bởi những nguyên tử và các hạt cơ bản chuyển động nhanh hơn trong môi trường nhiệt độ cao và đồng thời sẽ tạo ra nhiều nhiệt lượng hơn từ các chuyển động hỗn loạn của chúng.
Câu hỏi và bài tập ứng dụng liên quan
Câu 1 (SGK-Tr74): Hãy lập một thí nghiệm đơn giản để chứng minh rằng khi tác dụng vào miếng đồng thì miếng đồng này sẽ nóng lên.
Trả lời:
- Dùng miếng đồng chà nhiều lần xuống đất, lúc này miếng đồng sẽ nóng dần lên.
- Sử dụng búa để đập nhiều lần vào miếng đồng thì miễng đồng sẽ nóng lên.
Câu 2 (SGK-Tr75): Hãy lập một thí nghiệm đơn giản để chỉ ra rằng sự tăng nhiệt năng của một vật là bởi truyền nhiệt.
Trả lời:
- Đặt miếng đồng vào một chậu nước sôi, một lúc sau thì miếng đồng sẽ nóng lên.
Câu 3 (SGK-Tr75): Đun nóng một miếng đồng rồi đặt vào một cốc nước lạnh. Nhiệt năng của miếng đồng và nước sẽ thay đổi như thế nào? Đây là công thực hiện hay là bởi truyền nhiệt.
Trả lời:
- Nhiệt năng của đồng giảm đồng thời nhiệt năng của nước tăng. Và đây là sự truyền nhiệt.
Câu 4 (SGK-Tr75): Khi xoa hai bàn tay vào nhau thì cảm thấy rất ấm áp. Như vậy trong hiện tượng này thì năng lượng đã được chuyển hóa từ dạng nào sang dạng nào? Đây là công được thực hiện hay bởi truyền nhiệt?
Trả lời:
- Hiện tượng này liên quan tới sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng sang nhiệt năng. Và đây là cách thực hiện.
Lời Kết
Hy vọng qua bài viết về nội dung nhiệt năng là gì trên đây đã giúp bạn đọc hiểu rõ hơn về loại năng lượng này cũng như ứng dụng phổ biến của nó trong cuộc sống hàng ngày. Mọi góp ý cũng như những thắc mắc vui lòng để lại dưới phần bình luận để bài viết được hoàn thiện và chúng tôi sẽ ghi nhận, giải đáp bạn một cách nhanh nhất. Chúc các bạn luôn học tốt!
