Nhiệt Dung Riêng Là Gì? Công Thức Q = McΔt Và Bảng Tra

Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp để làm cho 1 kg chất đó tăng thêm 1°C (hay 1 K), ký hiệu c, đơn vị J/(kg·K). Nhiệt dung riêng cùng công thức nhiệt lượng Q = m·c·Δt là kiến thức quan trọng của Vật lý lớp 8. Bài viết này trình bày nhiệt dung riêng là gì, công thức tính nhiệt lượng, bảng nhiệt dung riêng một số chất, ý nghĩa, ví dụ và bài tập vận dụng có lời giải chi tiết.

Nhiệt dung riêng là gì?

Nhiệt dung riêng của một chất cho biết nhiệt lượng cần thiết để làm cho 1 kg chất đó nóng thêm 1°C. Ký hiệu là c, đơn vị đo là Jun trên kilôgam nhân độ (J/kg.K). Ví dụ, nhiệt dung riêng của nước là 4.200 J/kg.K, nghĩa là cần 4.200 J để làm 1 kg nước tăng thêm 1°C. Chất có nhiệt dung riêng lớn thì nóng lên (hoặc nguội đi) chậm hơn.

Công thức tính nhiệt lượng

Nhiệt lượng mà một vật thu vào hoặc tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ được tính bằng công thức:

Q = m · c · Δt

Q: nhiệt lượng thu vào hoặc tỏa ra (Jun, J).
m: khối lượng của vật (kg).
c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K).
Δt: độ tăng (hoặc giảm) nhiệt độ (°C hoặc K), Δt = t₂ − t₁.

Bảng nhiệt dung riêng một số chất

Chất	Nhiệt dung riêng (J/kg.K)
Nước	4.200
Nhôm	880
Thép	460
Đồng	380
Chì	130

Nước có nhiệt dung riêng lớn nên được dùng làm chất làm mát và giúp điều hòa khí hậu.

Ý nghĩa của nhiệt dung riêng

Nhiệt dung riêng giải thích vì sao các chất khác nhau nóng lên hoặc nguội đi với tốc độ khác nhau khi nhận cùng một nhiệt lượng. Nhờ nhiệt dung riêng lớn, nước hấp thụ và giữ nhiệt tốt, được ứng dụng trong hệ thống làm mát động cơ, sưởi ấm và điều hòa nhiệt độ tự nhiên của biển, hồ.

Ví dụ tính nhiệt lượng

Ví dụ 1: Tính nhiệt lượng cần để đun 2 kg nước từ 20°C lên 100°C. Q = m·c·Δt = 2 × 4.200 × (100 − 20) = 2 × 4.200 × 80 = 672.000 J.
Ví dụ 2: Một miếng nhôm 0,5 kg tăng từ 25°C lên 75°C. Q = 0,5 × 880 × 50 = 22.000 J.

Bài tập vận dụng có lời giải

Bài 1: Tính nhiệt lượng để làm 3 kg nước nóng thêm 10°C. Lời giải: Q = 3 × 4.200 × 10 = 126.000 J.
Bài 2: Cung cấp 38.000 J cho 1 kg đồng, nhiệt độ tăng bao nhiêu? Lời giải: Δt = Q/(m·c) = 38.000/(1 × 380) = 100°C.
Bài 3: Một vật khối lượng 2 kg cần 176.000 J để tăng 100°C. Tính nhiệt dung riêng. Lời giải: c = Q/(m·Δt) = 176.000/(2 × 100) = 880 J/kg.K (là nhôm).
Bài 4 (trắc nghiệm): Nhiệt dung riêng của nước là bao nhiêu? A. 880 B. 4.200 C. 380 D. 460 (J/kg.K). Đáp án: B.

Phương trình cân bằng nhiệt

Khi hai vật có nhiệt độ khác nhau tiếp xúc, nhiệt truyền từ vật nóng sang vật lạnh cho đến khi cân bằng nhiệt. Khi đó, nhiệt lượng do vật nóng tỏa ra bằng nhiệt lượng vật lạnh thu vào: Q_tỏa = Q_thu, tức m₁·c₁·(t₁ − t) = m₂·c₂·(t − t₂). Phương trình cân bằng nhiệt được dùng để tính nhiệt độ cuối cùng của hỗn hợp hoặc xác định nhiệt dung riêng của một chất chưa biết trong các bài thực hành vật lý.

EED

Câu hỏi thường gặp về nhiệt dung riêng

Nhiệt dung riêng là gì?

Là nhiệt lượng cần để làm 1 kg chất tăng thêm 1°C, ký hiệu c, đơn vị J/kg.K.

Công thức tính nhiệt lượng là gì?

Q = m·c·Δt, với m là khối lượng, c là nhiệt dung riêng, Δt là độ thay đổi nhiệt độ.

Nhiệt dung riêng của nước là bao nhiêu?

Là 4.200 J/kg.K.

Vì sao nước được dùng làm chất làm mát?

Vì nước có nhiệt dung riêng lớn nên hấp thụ và giữ nhiệt tốt.

Đơn vị của nhiệt dung riêng là gì?

Là Jun trên kilôgam nhân độ (J/kg.K).

EED

Kết luận

Tóm lại, nhiệt dung riêng c là nhiệt lượng cần để làm 1 kg chất tăng 1°C, gắn với công thức nhiệt lượng Q = m·c·Δt. Ghi nhớ nhiệt dung riêng của nước (4.200 J/kg.K) và công thức tính nhiệt lượng sẽ giúp bạn giải nhanh bài toán nhiệt học. Để học thêm, mời bạn tham khảo các bài 1 kg bằng bao nhiêu gam, công thức tính quãng đường và một năm ánh sáng bằng bao nhiêu km trên chuyên mục tin tức của Hoàng Hà Mobile.