Nhiệt năng là gì cách làm thay đổi nhiệt năng của vật

Nhiệt năng là gì?

Nhiệt năng (tiếng Anh là thermal energy) của 1 vật là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật đó. Đơn vị nhiệt năng là Jun (ký hiệu là J).

Mọi vật đều có nhiệt năng vì các phân tử cấu tạo nên vật luôn luôn chuyển động.

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.

Nhiệt năng là gì?

Khác với cơ năng chúng ta đã tìm hiểu ở bài trước. Nhiệt năng là một dạng khác sinh ra trong quá trình vật di chuyển. Theo định nghĩa trong bộ môn vật lý, nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử cấu tạo lên vật. Nhiệt năng phụ thuộc vào nhiệt độ sinh ra trong quá trình vật di chuyển. Trên thực tế, khi vật di chuyển có sinh ra một lượng nhiệt nhất định. Ngay cả khi bạn cọ xát một vật, vật đó cũng sinh ra nhiệt. Đây cũng chính là câu trả lời cho câu hỏi nhiệt năng là gì?

Đặc điểm của nhiệt năng phụ thuộc vào các chất cấu tạo lên vật. Mọi vật đều có nhiệt năng vì các phân tử cấu tạo lên vật luôn chuyển động. Khi vật di chuyển, cọ xát, các phân tử này còn chuyển động nhanh hơn. Đó cũng chính là lý do vì sao sinh ra nhiệt năng ở vật. Ta hoàn toàn có thể tăng hoặc giảm nhiệt năng của vật bằng cách tăng hoặc giảm nhiệt. Đôi khi vật đứng yên, nhưng nhiệt độ của vật tăng thì nhiệt năng cũng tăng. Đây chính là một trong những điểm khác biệt của nhiệt năng so với cơ năng.

Đặc điểm của nhiệt năng là gì?

Thí nghiệm

Nhiệt năng là gì đã được chúng tôi giải đáp trên đây. Những lý thuyết này các em không thể tự làm thí nghiệm để kiểm chứng. Hoạt động của phân tử chỉ có thể thấy qua những thí nghiệm đặc biệt. Chính vì vậy, các em nên học thuộc và ghi nhận kết quả này. Khi vật nóng lên chúng ta biết là vật đang sinh ra nhiệt năng. Đây chính là kết quả chúng ta cần ghi nhận và sử dụng vào bài tập trên lớp.

Tìm hiểu chi tiết về nhiệt năng

Nhiệt năng là gì?

Trước khi tìm hiểu khái niệm nhiệt năng là gì bạn cần phải hiểu định nghĩa nhiệt là gì?

Nhiệt là một dạng năng lượng dự trữ trong vật chất nhờ vào sự chuyển động nhiệt hỗn loạn của các hạt cấu tạo nên vật chất. Các phân tử cấu tạo nên vật chất thường chuyển động một cách hỗn loạn không ngừng nhờ đó chúng có động năng.

Nhiệt năng của vật là tổng thể của động băng bao gồm động năng chuyển động của khối tâm của phân tử, động năng trong dao động của nguyên tử cấu tạo nên phân tử xung quanh tâm chung và động năng quay của phân tử quanh khối tâm.

Hiểu một cách đơn giản nhiệt năng là tổng động năng của các phân tử, nguyên tử cấu tạo nên vật. Có 2 cách để thay đổi nhiệt năng đó là thực hiện công và truyền nhiệt.

Ví dụ: Khi ta chạm tay vào thanh đồng lạnh, tay bạn sẽ thấy lạnh. Đây là hình thức thay đổi nhiệt năng bằng cách truyền nhiệt.

>>> Bài viết tham khảo: Điện năng là gì, công của dòng điện| công thức tính, ứng dụng

Mối quan hệ giữa nhiệt năng là nhiệt độ

Không giống như các đại lượng vật lý khác, khái niệm nhiệt độ rất rộng gồm nhiều lĩnh vực khác nhau cùng liên quan. Theo đó, nhiệt độ là đại lượng vật lý đặc trưng cho sự nóng lạnh của một vật thể.

Nhiệt năng và nhiệt độ có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, phụ thuộc nhau. Nhiệt năng của một vật sẽ phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao thì nhiệt năng càng lớn và ngược lại. Khi nhiệt độ tăng cao, các phân tử có trong vật chất sẽ chuyển động nhanh hơn, nhiệt độ càng cao thì tốc độ chuyển động của phân tử càng nhanh khiến cho nhiệt năng của vật càng lớn.

Ứng dụng của nhiệt năng trong cuộc sống

Để cuộc sống của con người tồn tại, năng lượng là yếu tố quan trọng không thể thiếu. Năng lượng tồn tại dưới nhiều dạng cụ thể như:

• Điện năng: Gồm năng lượng của dòng điện do các phân tử điện chuyển động theo một hướng.
• Cơ năng: Đây là nguồn năng lượng của các chuyển động cơ học với 2 hình thức chuyển động là thế năng và động năng.
• Nhiệt năng: Là nguồn nhiệt được 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 trong cuộc sống và sản xuất. Được ứng dụng để phục vụ cho nhiều nhu cầu của con người đó là:

• Ứng dụng trong các thiết bị như bếp ga, bếp từ,..
• Ứng dụng trong các thiết bị nóng lạnh, bình đun nước,…
• Ứng dụng trong sản xuất gối sưởi, lò sưởi, quạt sưởi,…
• Ứng dụng trong máy sấy, máy hút ẩm, tủ sấy,….

Trong các ứng dụng của điện năng trên đây đều có sự chuyển hóa năng lượng diễn ra giữa điện năng sang cơ năng và nhiệt năng. Vậy nên, chúng ta có thể thấy các nguồn năng lượng có mối liên hệ chặt chẽ với nhau.