SGK Vật Lí 8 - Bài 21. Nhiệt năng
Bài 21 NHIỆT NĂNG Trong thí nghiệm về thà quả bóng roi (H.21.1), mỗi lán quả bống nảy lên, độ cao cùa nó lại giảm dăn. Cuối cùng không náy lên đuợc nữa. Trong hiện tuợng này rõ ràng là co năng đã giảm dăn. Vậy co năng đã biến măt hay đã chuyền thành một dạng năng luợng khác ? ■ I - NHIỆT NÀNG Các phân tứ cãu tạo nên vật chuyền động không ngừng, do đó chúng có động năng. Tống động năng cúa các phân tử cấu tạo nên vật gọi là nhiệt năng của vật. Nhiệt năng có quan hệ chật chẽ với nhiệt độ. Nhiệt độ của vật càng cao thì các-phân tử cấu tạo nên vật chuyến động càng nhanh và nhiệt năng của vật càng lớn. Hình 21.1 • II - CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỐI NHIỆT NĂNG Các em hãy thảo luận xem làm thế nào đế thay đổi nhiệt năng cúa một vật, ví dụ làm thê' nào đế tăng nhiệt năng cùa một miếng đỗng ? Các em có thế tìm ra nhiều cách khác nhau, nhung có thề quy vé hai cách sau đây : 1. Thục hiện công. Khi ta thực hiện công lên miếng đỗng, thì nhiệt năng cúa miếng đồng tăng và nó nóng lên. Sỉ Các em hãy nghĩ ra một thí nghiệm đơn giản đế chứng tỏ khỉ thực hiện công lên miếng đồng, miếng đỗng sẽ nóng lên. 2. Truyén nhiệt. Mặc dù không thục hiện công, nhưng ta cũng có thể làm cho nhiệt năng của miếng đồng tăng. Ví dụ, cho miếng đỗng tiếp xúc với những vật có nhiệt độ cao hon nó, khi đó miếng đồng sẽ nóng lên, nhiệt năng cúa nó tăng, còn vật có nhiệt độ cao hon thì lạnh đi, nhiệt năng cứa nó giám. Vật có nhiệt độ cao đã truyển cho miếng đồng một phân nhiệt năng của nó. Cách làm thay đổi nhiệt năng mà không cần thực hiện công gọi là truyền nhiệt. Các em hãy nghĩ ra một thí nghiệm đon giàn đế minh hoạ việc làm tăng nhiệt năng cúa một vật bàng cách truyền nhiệt. ■ III - NHIỆT LƯỢNG Phần nhiệt năng mà vật nhận thêm được hay mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt được gọi là nhiệt lượng. Nhiệt lượng được kí hiệu bàng chữ Q. Đon vị cứa nhiệt lượng là jun (J). ▼ IV - VẬN DỤNG Nung nóng một miếng đổng rồi thà vào một cốc nước lạnh. Hỏi nhiệt năng cứa miếng đồng và của nước thay đối như thê' nào ? Đây là sự thực hiện công hay truyền nhiệt ? IS&J Xoa hai bàn tay vào nhau ta thấy tay nóng lên. Trong hiện tượng này đã có sự chuyến hoá năng lượng từ dạng nào sang dạng nào ? Đây là sự thực hiện công hay truyền nhiệt ? (SSI Hãy dùng những kiến thức đã học trong bài để giải thích hiện tượng nêu ra ó đâu bài. « Nhiệt năng của một vật là tổng động năng của các phân tử câu tạo nên vật. « Nhiệt năng của một vật có thể thay đổi bằng hai cách : Thục hiện công hoặc truyền nhiệt. « Nhiệt lượng là phần nhiệt năng mà vật nhận thêm đuọc hay mất bót đi trong quá trình truyền nhiệt. Đon vị của nhiệt năng và nhiệt luọng là jun (J). Có the em chưa biêt Jun (1818 - 1889) • Phải mất nhiều thế kỉ, con người mới trả lời được câu hỏi về bản chất của nhiệt là gì ? Vào đầu thế kỉ XVIII, người ta cho rằng nhiệt là một chất đặc biệt gọi là "chất nhiệt". Đó là một chất lỏng vô hình, không có trọng lượng, thấm sâu vào mọi vật và có thể truyền dễ dàng từ vật này sang vật khác. Thuyết chất nhiệt có thể giải thích được một số hiện tượng nhiệt trong đó có sự truyền nhiệt, nhưng không giải thích được nhiều hiện tượng nhiệt khác trong đó có hiện tượng thay đổi nhiệt năng bằng cách thực hiện công. • Đồng thời với thuyết chất nhiệt còn có thuyết cho rằng bản chất của nhiệt là do chuyển động của các hạt vật chất. Trong số những người ủng hộ thuyết này có các nhà vật lí nổi tiếng như Niu-tơn (người Anh), Ma-ri-ốt (người Pháp), Lô-mô-nô-xốp (người Nga), Jun (người Anh). Tuy nhiên cũng phải chờ đến đẩu thế kỉ XIX, khi thuyết về vật chất được cấu tạo từ các nguyên tử, phân tử ra đời người ta mới công nhận bản chất của nhiệt là do chuyển động của các hạt vật chất cấu tạo nên vật.