25/03/2023
Một số kỹ năng đơn giản hoá bài toán nhiệt
1. Sử dụng “nhiệt dung” thay vì “nhiệt dung riêng” cho các bài toán chưa biết cả khối lượng và nhiệt dung riêng của vật.
Nhiệt dung ký hiệu q, đơn vị J/độ. Là nhiệt dung cần cung cấp để 1 vật hoặc hệ vật đang xét tăng thêm 1°C.
Dùng nhiệt dung q khi nào: Khi bài toán trao đổi nhiệt giữa nhiều vật mà không cho cụ thể khối lượng, nhiệt dung riêng của bên cho hay bên nhận, nhất là có nhiều cụm/hệ vật
Đối với 1 vật đồng chất: q = m.c
Đối với 1 hệ vật (ví dụ ấm nhôm đựng nước): q = m1.c1 + m2.c2 + …
2. Đơn giản hoá quá trình trao đổi nhiệt: Kết quả cuối cùng không phụ thuộc vào thứ tự của hành động.
Khi đổ một cốc nước nóng vào một ấm nước nguội, sau đó đổ thêm một cốc nước nóng nữa thì kết quả không khác gì đổ một lúc hai cố nước nóng vào một lúc từ đầu. (Dĩ nhiên trong các bài toán không liên quan đến thời gian như thế này thì sẽ tác giả sẽ kèm điều kiện bỏ qua nhiệt năng toả ra môi trường)
Tuy kết quả không có gì thay đổi nhưng phương trình cân bằng nhiệt sẽ đơn giản hơn cho quá trình lập và giải, nhất là khi đổ thêm 2 cốc, 5 cốc…
3. Các thông số cần quan tâm trong một quá trình trao đổi nhiệt.
- Chênh lệch nhiệt độ của hai vật trước khi trao đổi nhiệt.
- Tỉ số giữa nhiệt dung của các vật.
Cụ thể xin mời xem ví dụ minh hoạ trong hình vẽ.