Đơn vị của nhiệt lượng khi xét về vật lý có giống các đại lượng khác không? Các loại năng lượng đều nắm một vị trí cốt lõi trong hầu hết các hiện tượng được nghiên cứu, trong đó có nhiệt lượng. Vậy nhiệt lượng là gì? Bài viết sau của Vimi sẽ giải đáp những thắc mắc đó cũng như cung cấp cho bạn đọc một số thông tin thú vị khác về nhiệt lượng.
1. Nhiệt lượng là gì
Nhiệt lượng là năng lượng được sản sinh từ một cơ thể sống hay một hệ thống dựa vào các chuyển động của các hạt phân tử. Nhiệt lượng là một trong các dạng năng lượng, trong đó năng lượng cơ bản là đề cập tới khả năng hoạt động.
Như vậy, nhiệt lượng cũng có thể được định nghĩa là khả năng hoạt động của một đối tượng do chuyển động của các hạt cấu tạo nên nó. Vậy đặc điểm và đơn vị của nhiệt lượng là gì?
2. Đặc điểm của nhiệt lượng
Các phân tử và nguyên tử tạo nên vật chất luôn luôn chuyển động. Khi một vật chất nóng lên, việc tăng nhiệt độ làm cho các hạt này di chuyển nhanh hơn và va vào nhau.
Nhiệt lượng là năng lượng đến từ vật chất được làm nóng. Vật chất càng nóng, các hạt cấu tạo nên nó di chuyển càng nhiều và nhiệt lượng sẽ tăng cao hơn.
2. Đơn vị của nhiệt lượng
Nhiệt lượng trong các công thức tính toán được kí hiệu là Q và đơn vị của nhiệt lượng được quy ước là Jun (J).
4. Một số ví dụ về nhiệt lượng
Như vậy, chúng ta đã biết nhiệt lượng là gì, cũng như đơn vị của nhiệt lượng và đặc điểm của nó. Và khi nhắc tới các ví dụ về nhiệt lượng thì có vô vàn. Dưới đây là một số ví dụ về nhiệt lượng:
4.1. Năng lượng mặt trời
Bức xạ năng lượng mặt trời là một dạng của nhiệt lượng làm nóng không khí, đó là lí do tại sao ở trái đất chúng ta lại cảm thấy nóng.
4.2. Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt là một dạng năng lượng có trong vỏ trái đất ở nhiệt độ cao, liên tục di chuyển ra bên ngoài từ sâu trong lòng địa cầu. Bắt nguồn từ phần lõi được tạo ra bên trong vỏ trái đất, chủ yếu từ sự phân hủy của các nguyên tố phóng xạ hiện diện trong tất cả các loại đá.
4.3. Nhiệt lượng từ đại dương
Bề mặt biển và đại dương có tiềm năng tích trữ nhiệt lượng rất lớn, nhờ vào diện tích tiếp xúc trực tiếp lớn với nắng từ mặt trời trong thời gian dài. Nhiệt lượng này được khai thác bằng cách tận dụng sự chênh lệch giữa nhiệt độ của khu vực biển nước nông và nước sâu.
Với công nghệ phù hợp, chúng ta có thể khai thác nhiệt lượng từ biển và đại dương để cấp năng lượng cho rất nhiều ngành công nghiệp, máy móc và ứng dụng vào phát triển kinh tế – công nghệ chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương (OTEC).
4.4. Năng lượng pin nhiên liệu
Chúng ta cũng khai thác năng lượng sản sinh từ nhiệt lượng bằng cách sử dụng các pin nhiên liệu. Một cục pin sẽ tạo ra năng lượng từ phản ứng hóa học, diễn ra trong các điện cực của nó.
Phản ứng giữa 2 điện cực sản xuất ra ion hoặc các hạt tích điện có trong chất điện phân. Nhiệt độ được tạo ra trong suốt quá trình này được khai thác và sử dụng để nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng.
4.5. Một ly socola lạnh và một cốc sữa socola nóng
Một cốc socola nóng sẽ ấm hơn so với một cốc socola y hệt nhưng lạnh. Ở trường hợp này, có thể suy ra rằng sữa socola nóng tạo ra nhiệt lượng cao hơn so với sữa socola lạnh.
Mặt khác, khi để cốc sữa nóng nguội bớt, nó sẽ làm mất nhiệt lượng vì các hạt phân tử chuyển động chậm dần. Nó không hấp thụ bất cứ nhiệt độ nào nữa. Vì động năng của các hạt chuyển động sẽ làm giảm nhiệt lượng của cốc sữa socola đó.
4.6. Đá tan
Khi các viên đá được thêm vào một cốc nước, nhiệt độ của nước giảm còn nhiệt độ của viên đá sẽ tăng lên. Điều này xảy ra bởi vì nhiệt lượng của cốc nước ở trạng thái bình thường ấm hơn viên đá, từ đó làm cho viên đá tan ra.
5. Sử dụng hiệu quả nhiệt lượng
Các lợi ích tiềm năng của việc phát triển công nghệ nhiệt lượng hiệu quả trong lĩnh vực sản xuất, đặc biệt là trong các doanh nghiệp nhỏ và siêu nhỏ, thường bị các nhà chính sách và các nhà tài trợ quốc tế bỏ lơ. Sinh khối, nguồn nhiệt lượng phổ biến nhất, thường mang tiếng là nguồn năng lượng bẩn. Những doanh nghiệp này thường làm việc trong lĩnh vực phi chính thống, và hầu như tạo lập ở các khu vực vùng sâu, vùng xa.
Đốt cháy sinh khối và sử dụng nhiệt lượng mặt trời đã được đưa vào rất nhiều quá trình sản xuất thông thường ở các quốc gia đang phát triển, nhưng phần lớn là các công nghệ tương đối kém hiệu quả.
6. Tại sao nhiệt lượng lại quan trọng?
Nhiệt lượng cung cấp cho con người một nguồn năng lượng ở các nhà máy nhiệt điện.
Nhiệt lượng có thể được lưu trữ hiệu quả và sử dụng như một nguồn năng lượng dự phòng trong nhiều giờ cao điểm hoặc việc sử dụng điện tăng lên theo mùa.
Trên đây là những cung cấp từ Vimi về khái niệm nhiệt lượng, đơn vị của nhiệt lượng trong vật lý cũng như các ứng dụng thực tế trong đời sống con người. Như vậy, nhiệt lượng luôn tồn tại và hỗ trợ cho các hoạt động cung cấp năng lượng trong cuộc sống thường ngày của chúng ta.
