Tính nhiệt lượng Q = mcΔt online

Nhiệt lượng Q = m × c × Δt. Để trống ô cần tính, nhập 3 đại lượng còn lại.

Máy tính

Nhiệt lượng: Q = m × c × Δt. Để trống ô cần tính.

Nhiệt dung riêng tham khảo: nước 4200, sắt 460, nhôm 880, đồng 380, không khí 1005 (J/kg.K).

Công thức & ví dụ

Nhiệt lượng Q mà một vật thu vào hoặc toả ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức:

Q = m × c × Δt

Trong đó:

  • Q: nhiệt lượng (đơn vị Jun – J).
  • m: khối lượng vật (kg).
  • c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K), đặc trưng cho khả năng hấp thụ nhiệt.
  • Δt = t₂ − t₁: độ biến thiên nhiệt độ (°C hoặc K).

Nhiệt dung riêng phổ biến: nước 4 200 J/kg.K, nhôm 880, đồng 380, sắt 460, thuỷ tinh 840.

Ví dụ: Đun 2 kg nước từ 25 °C lên 100 °C. Nhiệt lượng cần là Q = 2 × 4 200 × (100 − 25) = 630 000 J = 630 kJ.

Phương trình cân bằng nhiệt: Trong hệ kín không trao đổi nhiệt với môi trường, Qthu = Qtoả. Đây là công thức cốt lõi để giải bài toán hỗn hợp 2 vật ở nhiệt độ khác nhau đặt chung trong nhiệt lượng kế.

Hướng dẫn sử dụng

  1. Chọn chất trong dropdown để công cụ tự điền nhiệt dung riêng c, hoặc nhập tay nếu chất không có sẵn.
  2. Nhập khối lượng m theo đơn vị kg. Nếu đề cho gam, chia cho 1000 trước khi nhập.
  3. Nhập nhiệt độ ban đầu t₁ và nhiệt độ cuối t₂ (đơn vị °C). Công cụ tự tính Δt = t₂ − t₁.
  4. Bấm “Tính”. Kết quả hiển thị Q (J và kJ), kèm bước thay số để bạn đối chiếu.
  5. Q âm nghĩa là vật toả nhiệt (nhiệt độ giảm); Q dương là vật thu nhiệt (nhiệt độ tăng).

Mẹo bài cân bằng nhiệt: tính Q cho từng vật theo công thức trên, sau đó áp dụng Qthu = Qtoả để tìm nhiệt độ cân bằng cuối cùng.

Tìm hiểu thêm

Công thức Q = mcΔt xuất hiện ở chương Nhiệt học lớp 8 và được nhắc lại sâu hơn trong Vật lý 10 mới. Đây là công thức “mẹ” của hầu hết bài toán nhiệt lượng, cân bằng nhiệt và bài toán đun sôi – làm nóng nước.

Bản chất vật lý: Khi cấp nhiệt cho một vật, các phân tử chuyển động nhanh hơn → nhiệt độ tăng. Nhiệt dung riêng c cho biết phải cấp bao nhiêu Jun mới làm 1 kg chất đó tăng được 1 °C. Nước có c rất lớn (4 200 J/kg.K) — đây là lý do biển và hồ thay đổi nhiệt độ chậm hơn đất đá.

Khi nào công thức này KHÔNG dùng được? Khi chất đang chuyển pha (đông đặc, sôi, ngưng tụ): lúc đó nhiệt độ không đổi mà chất hấp thụ/giải phóng nhiệt nóng chảy hoặc nhiệt hoá hơi. Phải dùng công thức Q = m × λ hoặc Q = m × L thay vì Q = mcΔt.

Bài toán nhiệt lượng kế: luôn nhớ cộng cả nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế hấp thụ vào vế “thu” để phương trình cân bằng nhiệt cho ra đáp số chính xác.

Câu hỏi thường gặp

Nhiệt độ trong công thức tính bằng °C hay K?

Vì công thức dùng Δt (hiệu nhiệt độ) chứ không phải t tuyệt đối, nên 1 °C và 1 K có giá trị bằng nhau trong phép trừ. Bạn dùng đơn vị nào cũng cho cùng đáp số.

Nhiệt dung riêng của nước là 4 200 hay 4 186 J/kg.K?

Sách giáo khoa Việt Nam lấy tròn 4 200 J/kg.K cho dễ tính. Giá trị chính xác là 4 186 J/kg.K ở 25 °C. Khi giải đề thi, cứ dùng số đề cho hoặc 4 200 nếu đề không nêu rõ.

Tại sao 2 vật cùng khối lượng lại nóng lên không giống nhau khi cùng cấp 1 lượng nhiệt?

Vì nhiệt dung riêng c khác nhau. Q = mcΔt → với cùng Q và m, chất nào có c nhỏ thì Δt lớn hơn. Ví dụ 1 kg nhôm (c=880) và 1 kg nước (c=4 200) cùng nhận 8 800 J: nhôm nóng thêm 10 °C, còn nước chỉ nóng thêm khoảng 2 °C.

Q âm có ý nghĩa gì?

Q âm xảy ra khi nhiệt độ cuối thấp hơn nhiệt độ đầu (Δt < 0). Điều đó nghĩa là vật đang toả nhiệt ra môi trường. Trong phương trình cân bằng, |Qtoả| chính là nhiệt mà vật nóng truyền cho vật lạnh.

Làm sao tính nhiệt lượng đun nước sôi rồi hoá hơi?

Chia thành 2 giai đoạn: (1) đun nước từ t₁ lên 100 °C bằng Q₁ = mcΔt; (2) hoá hơi hoàn toàn bằng Q₂ = m·L với L là nhiệt hoá hơi (L của nước ≈ 2,3·10⁶ J/kg). Tổng Q = Q₁ + Q₂.