Với giải Câu hỏi 3 trang 22 Vật lí 12 Cánh diều chi tiết trong Bài 4: Nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hoá hơi riêng giúp học sinh dễ dàng xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập Vật lí 12. Mời các bạn đón xem:

Giải bài tập Vật lí 12 Bài 4: Nhiệt dung riêng, nhiệt nóng chảy riêng, nhiệt hoá hơi riêng

Câu hỏi 3 trang 22 Vật lí 12: Sử dụng số liệu trong Bảng 4.1, giải thích vì sao thanh đồng tăng nhiệt độ nhanh hơn cốc nước có cùng khối lượng.

Lời giải:

Thanh đồng tăng nhiệt độ nhanh hơn cốc nước có cùng khối lượng vì những lý do sau:

- Nhiệt dung riêng:

Nhiệt dung riêng của đồng (387 J/kg.K) cao hơn nhiều so với nước (4200 J/kg.K). Điều này có nghĩa là đồng cần ít nhiệt lượng hơn nước để tăng nhiệt độ lên 1 K.

Ví dụ: Cần cung cấp 387 J nhiệt lượng để làm tăng nhiệt độ của 1 kg đồng lên 1 K, trong khi cần cung cấp 4200 J nhiệt lượng để làm tăng nhiệt độ của 1 kg nước lên 1 K.

- Dẫn nhiệt:

Dẫn nhiệt là khả năng truyền nhiệt của vật liệu. Đồng là chất dẫn nhiệt tốt hơn nước, nghĩa là nhiệt truyền qua đồng nhanh hơn nước.

Do đó, khi cung cấp nhiệt lượng cho thanh đồng và cốc nước, nhiệt sẽ truyền nhanh hơn trong thanh đồng, dẫn đến thanh đồng tăng nhiệt độ nhanh hơn.

- Khối lượng riêng:

Khối lượng riêng của đồng (8960 kg/m³) cao hơn nhiều so với nước (1000 kg/m³).

Điều này có nghĩa là trong cùng một thể tích, đồng có khối lượng lớn hơn nước.

Do đó, khi cung cấp cùng một lượng nhiệt cho thanh đồng và cốc nước có cùng thể tích, thanh đồng sẽ nhận được nhiều nhiệt lượng hơn do có khối lượng lớn hơn, dẫn đến thanh đồng tăng nhiệt độ nhanh hơn.

Ngoài ra:

Hình dạng và diện tích bề mặt của vật cũng ảnh hưởng đến tốc độ tăng nhiệt độ. Ví dụ, một thanh đồng mỏng sẽ tăng nhiệt độ nhanh hơn một thanh đồng dày.

Lưu ý:

Khi so sánh tốc độ tăng nhiệt độ của hai vật, cần đảm bảo các yếu tố khác như hình dạng, diện tích bề mặt, môi trường xung quanh,... là giống nhau.

Lý thuyết Nhiệt dung riêng

- Độ lớn của nhiệt lượng cần cung cấp cho vật để tăng nhiệt độ của nó phụ thuộc vào:

+ Khối lượng của vật

+ Độ tăng nhiệt độ của vật

+ Tính chất của chất làm vật

- Nhiệt lượng Q cần cung cấp cho vật để làm nó nóng lên tỉ lệ thuận với khối lượng m và độ tăng nhiệt độ ∆t của vật nên:

Q = mc∆T

- Với mỗi chất, hằng số trong hệ thức trên có độ lớn riêng. Hằng số này gọi là nhiệt dung riêng của chất làm vật

- Kí hiệu: c

- Đơn vị: J/kg.K

- Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp để nhiệt độ của 1 kg chất đó tăng thêm 1 K.

$c=\frac{Q}{m.\mathrm{\Delta }T}$

Trong đó:

Q (J) là nhiệt lượng cung cấp để làm thay đổi nhiệt độ của vật.

m (kg) là khối lượng của vật.

$\mathrm{\Delta }T\left(K\right)$ là độ thay đổi nhiệt độ của vật.