Máy tính nhiệt lượng truyền là gì?
Công cụ này giúp bạn tính nhiệt lượng Q cần cung cấp cho hoặc lấy ra khỏi một chất để làm thay đổi nhiệt độ của nó. Máy tính dựa trên công thức nhiệt lượng quen thuộc $$Q = \text{m} \cdot \text{c} \cdot (\text{T}_2 - \text{T}_1)$$ trong đó nhiệt lượng phụ thuộc vào lượng chất bạn có, chất đó là gì và bạn muốn thay đổi nhiệt độ nhiều hay ít. Kết quả được hiển thị đồng thời theo joule (J) và kilojoule (kJ).
Cách sử dụng
Nhập khối lượng của chất tính bằng kilôgam, nhiệt dung riêng \(c\) tính bằng J/kg·°C (nước là 4186, nhôm ≈ 900, đồng ≈ 385), nhiệt độ ban đầu \(T_1\) và nhiệt độ cuối \(T_2\). Nếu \(Q\) dương nghĩa là chất hấp thụ nhiệt (nóng lên); nếu \(Q\) âm nghĩa là chất tỏa nhiệt (nguội đi).
Giải thích công thức
\(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\). Khối lượng làm tăng nhiệt lượng theo tỉ lệ thuận, nhiệt dung riêng cho biết mỗi kilôgam cần bao nhiêu năng lượng để thay đổi một độ, còn \(\Delta T = T_2 - T_1\) là độ chênh lệch nhiệt độ. Lưu ý công thức này chỉ áp dụng khi không có sự chuyển pha (nóng chảy, sôi) — những quá trình đó cần dùng đến nhiệt ẩn (nhiệt nóng chảy, nhiệt hóa hơi).
Ví dụ minh họa
Đun nóng 2 kg nước (\(c = 4186\) J/kg·°C) từ 20 °C lên 80 °C. Ta có \(\Delta T = 60\) °C, vậy $$Q = 2 \times 4186 \times 60 = 502{,}320 \text{ J} \approx 502{,}32 \text{ kJ}$$
Câu hỏi thường gặp
Nên dùng đơn vị nào? Khối lượng tính bằng kilôgam và \(c\) tính bằng J/kg·°C sẽ cho ra \(Q\) theo joule. Hãy luôn giữ các đơn vị nhất quán với nhau.
ΔT có thể tính bằng Kelvin không? Hoàn toàn được — mức thay đổi 1 °C bằng đúng mức thay đổi 1 K, nên giá trị số của \(\Delta T\) là như nhau.
Nếu có sự chuyển pha thì sao? Công thức này chỉ áp dụng cho nhiệt làm thay đổi nhiệt độ (nhiệt hiện). Quá trình nóng chảy hoặc sôi cần dùng công thức nhiệt ẩn \(Q = m \cdot L\).
