Một trong những kiến thức vật lý lớp 8 quan trọng đó là nguyên lý truyền nhiệt. Trong bài viết hôm nay, Vườn Và Nhà sẽ giải thích chi tiết về định nghĩa nguyên lý truyền nhiệt là gì và những ví dụ, cùng kiến thức phương trình cân bằng nhiệt.
Nguyên lý truyền nhiệt là gì?
Nguyên lý truyền nhiệt là quá trình trao đổi nhiệt từ vật có nhiệt độ cao sang vật có nhiệt độ thấp cho đến khi hai vật có nhiệt độ bằng nhau thì quá trình truyền nhiệt sẽ dừng lại. Ngoài ra, nhiệt lượng tỏa ra của vật này sẽ luôn bằng nhiệt lượng thu vào của vật kia.
Nói một cách đơn giản, nguyên lý truyền nhiệt xảy ra sẽ có 3 yếu tố:
- Nhiệt lượng của vật cao sẽ truyền qua cho vật có nhiệt độ thấp hơn
- Cho đến khi nhiệt của 2 vật bằng nhau thì quá trình truyền nhiệt sẽ ngừng lại
- Nhiệt tỏa ra của vật kia sẽ bằng nhiệt thu vào của vật kia.
Ví dụ thực tế về nguyên lý truyền nhiệt
- Khi bạn đổ nước nóng vào một cái ly, thành ly sẽ dần nóng lên do sự truyền nhiệt của nước sang thành ly.
- Ngoài ra, một ly nước nóng để ngoài không khí, ly nước nóng sẽ dần nguội lại cho đến khi nhiệt độ nước bằng với nhiệt độ không khí. Đó là do ly nước nóng đã tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh.
Phương trình cân bằng nhiệt
Q (tỏa ra) = Q (thu vào)
Trong đó:
Q (tỏa ra): Tổng nhiệt lượng tỏa ra của các vật
Q (thu vào): Tổng nhiệt lượng thu vào của các vật
Ngoài ra, trong quá trình tính toán nhiệt lượng trong quá trình trao đổi nhiệt, người ta sẽ dùng hệ số truyền nhiệt với đơn vị tính là : W/m^2.K
Các thiết bị truyền nhiệt
Thiết bị truyền nhiệt là thiết bị dùng để điều khiển sự truyền nhiệt của một vật hoăc nhiều vật tải nhiệt, tránh tình trạng tiếp xúc trực tiếp giữa nhiều vật tỏa nhiệt hoặc tránh tình trạng các vật truyền nhiệt truyền qua lại pha trộn nhiệt với nhau, từ đó thiết bị truyền nhiệt ra đời.
Hiện nay có các thiết bị truyền nhiệt như sau:
- Thiết bị truyền nhiệt dạng vách ngăn: Có tác dụng ngăn cách các chất tải nhiệt bằng một vách ngăn thể rắn. Từ đó, nhiệt lượng truyền qua giữa các chất tải nhiệt phải truyền thông qua vách ngăn này.
- Thiết bị truyền nhiệt dạng hồi nhiệt: Giúp các chất tải nhiệt có thể đồng thời di chuyển theo cùng 1 hướng. Quá trình truyền nhiệt sẽ diễn ra khi các chất tải nhiệt này đang di chuyển, chúng truyền nhiệt cho các chất tải nhiệt đang chạy ngược lại.
- Thiết bị truyền nhiệt dạng hỗn hợp: Là thiết bị kết hợp nguyên lý truyền nhiệt của 2 thiết bị truyền nhiệt vách ngăn và hồi nhiệt.
Nguyên lý truyền nhiệt hiện đang được ứng dụng trong nhiều hoạt động thường ngày của đời sống như nấu chín thức ăn, hệ thống sưởi, hệ thống điều hòa không khí. Khi hiểu rõ về nguyên lý truyền nhiệt là gì cũng có thể giúp bạn biết cách tiết kiệm điện và tạo ra không gian thoải mái nhờ vào nhiệt lượng đấy!