Nhiệt năng là gì? Nhiệt lượng là gì? Ứng dụng nhiệt năng

Cùng với điện năng, nhiệt năng đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống. Song khi hỏi đến khái niệm nhiệt năng là gì? Rất ít ai đưa ra được đáp án đúng. Để giúp các bạn hiểu rõ và sử dụng nhiệt năng một cách tối ưu nhất. Trong bài viết này chúng tôi sẽ chia sẻ với các bạn những kiến thức liên quan đến nhiệt năng.

I. Nhiệt năng là gì?

Bên trong vật chất các phân tử chuyển động hỗn loạn, không ngừng nhờ chúng có động năng. Động năng của các phân tử cấu thành nên vật chất bao gồm: Động năng chuyển động của khối tâm phân tử, động năng trong dao động của các nguyên tử cấu tạo nên phân tử khối tâm chung, động năng quay của phân tử quanh khối tâm. Vậy nhiệt năng là gì? Là tổng của những động năng này chính là nhiệt năng của vật. 

Như vậy:

Nhiệt năng chính là tổng động năng của các phân tử cấu thành nên vật chất. Do mọi phân tử cấu thành nên vật chất đều có động năng nên mọi vật đều có nhiệt năng đồng thời nhiệt năng có thể chuyển từ vật này sang vật khác.

II. Mối quan hệ giữa nhiệt năng và nhiệt độ

Hiểu rõ nhiệt năng là gì? Mối quan hệ giữa nhiệt năng và nhiệt độ ra sao? Có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Mối quan hệ giữa chúng là mối quan hệ phụ thuộc. Nhiệt năng của một vật chất sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng lớn thì nhiệt năng càng lớn. Bởi khi nhiệt độ tăng cao, các phân tử có trong vật chất sẽ chuyển động nhanh hơn, nhiệt độ càng cao tốc độ chuyển động của các phân tử càng nhanh dẫn đến nhiệt năng của vật càng lớn.

III. Cách làm thay đổi nhiệt năng của vật

Bên cạnh nhiệt năng là gì? Chúng ta có thể làm thay đổi nhiệt năng của một vật bằng hai cách đó là thực hiện công và truyền nhiệt. Cụ thể như sau:

Thực hiện công

Đây là cách làm tăng nhiệt năng của một vật. Nhiệt độ của vật sẽ được tăng lên khi vật có sự chuyển động hoặc có công tác động lên trên vật. Ví dụ như khi chúng ta tiếng hành cọ xát hai thanh sắt với nhau, thanh sắt sẽ nóng lên từ đó nhiệt năng của hai thanh sắt sẽ tăng lên. Hoặc sử dụng búa để đập vào thanh sắt nhiều lần, thanh sắt sẽ nóng lên.

Truyền nhiệt

Đây là cách làm thay đổi nhiệt độ của một vật bằng cách truyền nhiệt của nó cho một vật khác. Ví dụ như chúng ta để một thanh sắt lên trên nắp của 1 nồi nước đang sôi sau một thời gian thanh sắt sẽ nóng lên. Hoặc thả một chiếc thìa kim loại vào bắt canh đang nóng, sau 1 lúc chiếc thìa sẽ nóng lên.

Tóm lại, song song với nhiệt năng là gì? Có 2 cách thông dụng làm thay đổi nhiệt năng của vật đơn giản. Bạn có tham khảo, và thử nghiệm để nhận thấy sự thay đổi của nó.

IV. Nhiệt lượng là gì? Nhiệt dung riêng của chất là gì?

Nhiệt lượng được dùng để chỉ phần nhiệt năng mà một vật nhận được hoặc mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Nhiệt năng trong vật lý được ký hiệu là Q và có đơn vị đo là Jun (j). 

Công thức tính nhiệt lượng thu vào của một vật như sau:

Q =  m . c . ∆t

Trong đó:

• Q

  là nhiệt lượng (J)

• m

  là khối lượng của vật (kg)

• ∆t

  chính là độ tăng nhiệt của vật (

  0

  C hoặc K)

• c

  chính là nhiệt dung riêng của chất làm vật (J/kg.K).

Nhiệt dung riêng của một chất là chỉ số cho chúng ta biết được nhiệt lượng cần để làm cho 1 kg chất đó tăng lên 1 độ C so với ban đầu.

V. Ứng dụng của nhiệt năng trong cuộc sống 

Để cuộc sống của con người tồn tại, năng lượng là yếu tố không thể thiếu được. Năng lượng tồn tại ở nhiều dạng khác nhau như:

• Điện năng : Nguồn năng lượng của dòng điện do các phân tử điện chuyển động theo một hướng.
• Cơ năng: Đây là năng lượng của các chuyển động cơ học với hai hình thức chuyển động là động năng và thế năng.

  : Đây là năng lượng của các chuyển động cơ học với hai hình thức chuyển động là động năng và thế năng.

• Quang năng: Đây là nguồn năng lượng của quang học.

• Nhiệt năng: là nguồn nhiệt tạo ra do các phân tử của vật chuyển động.

Trong những năng lượng kể trên nhiệt năng là năng lượng được con người ứng dụng nhiều nhất vào đời sống sinh hoạt cũng như sản suất. Cùng với nhiệt năng là gì? Theo cơ quan năng lượng quốc tế (IEA) thì 70% năng lượng đang được sử dụng trong thực tế có ít nhất 1 lần là nhiệt năng.

Trong cuộc sống hàng ngày nhiệt năng được ứng dụng để phục vụ cho nhiều nhu cầu khác nhau của con người. 

• Ứng dụng trong các loại thiết bị như bếp gas, bếp từ, lò nướng, nồi cơm điện… để đáp ứng nhu cầu nấu chín thức ăn của con người.

• Ứng dụng trong thiết bị nóng lạnh, bình đun nước… để phục vụ nhu cầu sử dụng nước nóng của con người.

• Ứng dụng trong gối sưởi, lò sưởi, quạt sưởi… để đáp ứng nhu cầu làm ấm của con người khi thời tiết lạnh.

• Ứng dụng trong máy sấy, máy hút ẩm, tủ sấy… để phục vụ nhu cầu sấy khô của con người như sấy tóc hay trong các ngành công nghiệp chế biến thực phẩm sấy khô.

Trong mỗi ứng dụng nhiệt năng ở trên đều có sự chuyển hóa năng lượng diễn ra, sự chuyển hóa năng lượng từ điện năng sang cơ năng và sang nhiệt năng. Như vậy, chúng ta có thể thấy các nguồn năng lượng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau.

Trên đây là toàn bộ những thông tin về nhiệt năng chúng tôi muốn chia sẻ với các bạn. Hy vọng qua bài viết các bạn đã biết được nhiệt năng là gì cũng như những ứng dụng của nhiệt năng trong cuộc sống.

>>> Tìm hiểu thêm: