Nhiệt hiện là gì?
Nhiệt hiện (sensible heat) là năng lượng được truyền vào hoặc lấy ra khỏi một chất làm cho nhiệt độ thay đổi rõ rệt, mà chất đó không chuyển pha (không nóng chảy, sôi hay đông đặc). Gọi là "hiện" vì bạn có thể cảm nhận và đo được sự thay đổi này bằng nhiệt kế. Máy tính này dựa trên công thức cơ bản \(Q = m \times c \times \Delta T\) để xác định lượng năng lượng liên quan.
Cách sử dụng máy tính
Nhập khối lượng của chất tính bằng kilogam, nhiệt dung riêng (\(c\)) tính bằng jun trên kilogam trên kelvin, cùng nhiệt độ ban đầu và nhiệt độ cuối tính bằng độ C. Máy tính sẽ tự tính độ chênh nhiệt độ (\(\Delta T = T_2 - T_1\)) và trả về nhiệt hiện theo đơn vị jun và kilojun. Kết quả dương nghĩa là chất hấp thụ nhiệt; kết quả âm nghĩa là chất tỏa nhiệt khi nguội đi.
Giải thích công thức
Trong công thức \(Q = m \cdot c \cdot \Delta T\), \(Q\) là năng lượng nhiệt (J), \(m\) là khối lượng (kg), \(c\) là nhiệt dung riêng (J/kg·K) và \(\Delta T\) là độ chênh nhiệt độ (K hoặc °C, vì một khoảng 1 °C bằng đúng một khoảng 1 K). Nhiệt dung riêng cho biết một kilogam chất cần bao nhiêu năng lượng để nóng thêm một độ. Nước có nhiệt dung riêng rất cao, khoảng 4186 J/kg·K, nên nước nóng lên và nguội đi khá chậm.
Ví dụ minh họa
Đun nóng 2 kg nước (\(c = 4186\) J/kg·K) từ 25 °C lên 75 °C. Ta có $$\Delta T = 75 - 25 = 50 \text{ °C}$$ Khi đó $$Q = 2 \times 4186 \times 50 = 418{.}600 \text{ J}$$ tức 418,6 kJ. Đó chính là lượng nhiệt hiện cần thiết.
Câu hỏi thường gặp
Nhiệt hiện và nhiệt ẩn khác nhau thế nào? Nhiệt hiện làm thay đổi nhiệt độ; còn nhiệt ẩn gây ra sự chuyển pha (như sự sôi) ở nhiệt độ không đổi.
Nên dùng đơn vị nào? Hãy dùng kilogam cho khối lượng và J/kg·K cho nhiệt dung riêng để kết quả ra jun. \(\Delta T\) có thể tính bằng °C hoặc K — độ lớn của một độ là như nhau.
Kết quả có thể âm không? Có. Nếu nhiệt độ cuối thấp hơn nhiệt độ ban đầu thì \(\Delta T\) âm và \(Q\) biểu thị lượng nhiệt bị lấy đi (làm nguội).
