CHƯƠNG I : VẬT LÍ NHIỆT

🌡️

Cấu trúc của chất

I. Mô hình động học phân tử về cấu tạo chất
1) Nội dung mô hình động học phân tử về cấu tạo chất
➤ Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt là các phân tử.
➤ Các phân tử chuyển động không ngừng.
➤ Chuyển động của các phân tử được gọi là chuyển động nhiệt.
➤ Các phần tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật do chúng tạo nên càng cao.
➤ Giữa các phân tử có lực hút và lực đẩy gọi chung là lực liên kết phần tử.
Lưu ý! Thuật ngữ phân tử trong mô hình trên được dùng để chỉ chung các hạt cấu tạo chất: phân tử, nguyên
tử, ion.
Em có biết? Chuyển động hỗn loạn không ngừng của các hạt rất nhỏ dưới tác dụng của các phân tử chất
lỏng hoặc chất khí được gọi là chuyển động Brown.

2) Hai lực liên kết phân tử
Giữa các phân tử có lực hút và lực đẩy, gọi chung là lực liên kết phân tử.
➤ Nếu khoảng cách giữa các phân tử rất nhỏ (cỡ kích thước phân tử): Lực đẩy lớn hơn lực hút.
➤ Nếu khoảng cách giữa các phân tử lớn hơn kích thước phân tử: Lực hút lớn hơn lực đẩy.
➤ Nếu khoảng cách giữa các phân tử rất lớn (so với kích thước phân tử): Lực liên kết không đáng kể.

II.Cấu trúc của chất rắn, chất lỏng và chất khí
1) Sơ lược cấu trúc của chất rắn
➤ Trong chất rắn, các phân tử ở rất gần nhau.
➤ Lực tương tác giữa các phân tử chất rắn rất mạnh.
Hệ quả:
➤ Các phân tử chất rắn được giữ ở các vị trí cân bằng và mỗi phân tử chỉ có thể dao động xung quanh vị trí
cân bằng xác định này.
➤ Các chất ở thể rắn có thể tích và hình dạng xác định.
Phân loại:
➤ Chất rắn kết tinh: có cấu trúc tinh thể, có phân tử liên kết chặt chẽ với nhau và sắp xếp theo một trật tự hình
học xác định, tuần hoàn trong không gian, gọi là mạng tinh thể.
Ví dụ: Muối ăn, kim cương, hầu hết kim loại,... là những chất rắn kết tinh.
➥ Chất rắn kết tinh có hai loại là chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể:
⟶ Chất rắn đơn tinh thể: Mạng tinh thể được lặp lại về cấu trúc và hướng trong toàn khối tinh thể.
⟶ Chất rắn đa tinh thể: Gồm nhiều khối đơn tinh thể liên kết hỗn độn với nhau.

➤ Chất rắn vô định hình: Không có cấu trúc tinh thể.
Ví dụ: Thủy tinh, nhựa đường, cao su,... là những chất rắn vô định hình.

Em có biết? Cùng một chất nhưng cấu trúc tinh thể khác nhau thì tính chất vật lý cũng rất khác nhau. Ví dụ
như than chì và kim cương.
2) Sơ lược cấu trúc của chất lỏng
➤ Trong chất lỏng, các phân tử ở xa hơn so với các phân tử trong chất rắn.
➤ Lực tương tác giữa các phân tử chất lỏng nhỏ hơn trong chất rắn.
Hệ quả:
➤ Các phân tử dao động xung quanh các vị trí cân bằng và các vị trí cân bằng này lại có thể thay đổi.
➤ Các chất ở thể lỏng có thể tích xác định nhưng không có hình dáng riêng mà có hình dạng của phần bình
chưa nó.
3) Sơ lược cấu trúc của chất khí
➤ Trong chất khí, các phân tử ở xa nhau hơn so với các phân tử trong chất lỏng và chất rắn.
➤ Khoảng cách giữa các phân tử rất lớn so với kích thước của chúng.
➤ Lực tương tác giữa các phân tử hầu như không đáng kể (trừ khi va chạm nhau).
Hệ quả:
➤ Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn, không ngừng về mọi phía.
➤ Các chất ở thể khí không có thể tích và hình dạng riêng mà có thể tích và hình dạng của bình chứa.
4) Thế Plasma
➤ Ở thể này chất không tồn tại dưới dạng các nguyên tử, phân tử mà tồn tại dưới dạng các ion và các
electron tự do.

So sánh đặc điểm của chất ở các thể
Thể

Rắn

Lỏng

Khí

Khoảng cách giữa
các phần tử

Rất gần

Xa hơn khoảng cách
giữa các phân tử chất
rắn

Rất lớn so với kích
thước phân tử

Lực liên kết phần tử

Rất mạnh

Yếu hơn liên kết giữa
các phân tử chất rắn

Rất yếu

Dao động quanh vị trí
cân bằng xác định

Dao động quanh vị trí
cân bằng có thể dịch
chuyển

Chuyển động hỗn loạn

Khả năng nén

Không nén được

Không nén được

Dễ nén

Hình dạng

Xác định

Phụ thuộc bình chứa

Theo hình dạng bình
chứa

Thể tích

Xác định

Xác định

Phụ thuộc bình chứa

Chuyển động phân
tử

Sự chuyển thể của các chất
I. Sự chuyển thể của chất
➤ Khi các điều kiện như nhiệt độ và áp suất thay đổi, một chất có thể chuyển từ thể này sang thẻ khác.

II. Sự nóng chảy
➤ Sự nóng chảy là quá trình chuyển từ thể rắn sang thể lỏng.

1) Sự nóng chảy của chất rắn kết tinh
➤ Khi nung nóng liên tục một chất rắn kết tinh, nhiệt độ của chất rắn tăng dần.
➤ Khi nhiệt độ đạt một giá trị xác định gọi là nhiệt độ nóng chảy thì vật bắt đầu chuyển sang thể lỏng. Trong
suốt quá trình này nhiệt độ của vật là không đổi.
➤ Khi toàn bộ vật rắn đã chuyển sang thể lỏng, Nếu tiếp tục cung cấp nhiệt lượng thì nhiệt độ của khối chất
lỏng sẽ tiếp tục tăng.
Lưu ý! Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định (ở một áp suất cụ thể).
Thí nghiệm: Cho một ít nước đá có nhiệt độ dưới 0°C vào trong một bình chứa. Đun nóng bình chứa thì nhiệt
độ của nước đá tăng dần đến 0°C. Khi đạt 0°C, nước đá tan dần thành nước. Trong suốt thời gian nước đá
chuyển thành nước, nhiệt độ luôn ở 0°C. Ta lấy 0°C là nhiệt độ nóng chảy của nước đá.
➤ Đa số chất rắn có thể tích tăng khi nóng chảy và giảm khi đông đặc.
➥ Tuy nhiên nước là một trường hợp đặc biệt khi nhiệt độ giảm từ 4°C đến nhiệt độ đông đặc 0°C thì thể
tích của nước tăng dần. Do đó, băng nổi ở mặt nước.

➤ Một chất nóng chảy ở nhiệt độ xác định nào thì thường sẽ đông đặc ở nhiệt độ đó. Nhiệt độ xác định này
được gọi là nhiệt độ nóng chảy và cũng là nhiệt độ đông đặc của chất.
2) Sự nóng chảy của chất rắn vô định hình
➤ Khi nung nóng liên tục chất rắn vô định hình, vật rắn mềm đi và chuyển dần sang thể lỏng một cách liên tục,
trong quá trình này nhiệt độ tăng liên tục.
Lưu ý! Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định.

3) Giải thích sự nóng chảy của chất rắn kết tinh
➤ Khi nung nóng một vật rắn kết tinh các phân tử của vật rắn nhận được nhiệt lượng dao động, dao động của
các phân tử mạnh lên, vận tốc chuyển động nhiệt của các phân tử tăng lên.
➤ Khi nhiệt độ của vật rắn tăng lên đến một giá trị nào đó thì một số phân tử thắng được lực tương tác với
các phân tử xung quanh và thoát khỏi liên kết với chúng, đó là sự khởi đầu của quá trình nóng chảy.
➥ Từ lúc này, nhiệt lượng mà vật rắn nhận được chỉ có tác dụng tiếp tục phá vỡ các liên kết tinh thể mà
không làm tăng tốc độ chuyển động nhiệt của các phân tử, do đó nhiệt độ của khối chất không đổi. Khi trật tự
của tinh thể bị phá vỡ hoàn toàn thì quá trình nóng chảy kết thúc, vật rắn chuyển thành khối lỏng.
➤ Lúc này, nếu vẫn tiếp tục nung nóng thì các phân tử nhận nhiệt lượng để tăng năng lượng chuyển động của
mình và nhiệt độ của khối chất lỏng tăng lên.

➤ Phần năng lượng nhận thêm để phá vỡ liên kết giữa các phân tử mà không làm tăng nhiệt độ của chất
trong quá trình chuyển thể thường được gọi là ẩn nhiệt.
➥ Từ “ẩn” thể hiện ý nghĩa năng lượng cung cấp cho chất có vẻ bị biến mất vì nhiệt độ của chất không tăng
khi chuyển thể. Năng lượng này trong quá trình nóng chảy được gọi là ẩn nhiệt nóng chảy.

III. Sự hóa hơi
➤ Sự hóa hơi là quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể khí.
➤ Sự hoá hơi thể hiện qua hai hình thức: sự bay hơi và sự sôi.

1) Sự bay hơi
➤ Sự hoá hơi xảy ra trên bề mặt chất lỏng gọi là sự bay hơi.
Lưu ý! Sự bay hơi xảy ra ở nhiệt độ bất kì.
➤ Tốc độ bay hơi của chất lỏng càng nhanh nếu:
➥ Diện tích mặt thoáng càng lớn
➥ Tốc độ gió càng lớn
➥ Nhiệt độ càng cao
➥ Độ ẩm không khí càng thấp
➤ Tác dụng của sự bay hơi:
➥ Nước từ sông, hồ, biển,... liên tục bay hơi tạo thành mây, sương mù, mưa làm cho khí hậu điều hòa, thực
vật phát triển.
➥ Nước biển bay hơi được ứng dụng trong ngành sản xuất muối.

Em có biết? Đồng thời với sự bay hơi, cũng xảy ra hiện tượng các phân tử khí tụ lại ở phía trên mặt thoáng
chất lỏng và chuyển về thể lỏng gọi là sự ngưng tụ.
2) Sự sôi
➤ Sự hoá hơi xảy ra đồng thời ở cả bên trong và bên trên bề mặt chất lỏng gọi là sự sôi.
➤ Sự sôi xảy ra ở nhiệt độ sôi.
➤ Trong suốt thời gian sôi, nhiệt độ chất lỏng không thay đổi.

Em có biết? Nhiệt độ sôi của chất lỏng phụ thuộc áp suất khí trên mặt thoáng và bản chất của chất lỏng.
3) Giải thích sự hóa hơi
➤ Khi các phân tử chất lỏng nhận được năng lượng, chúng sẽ chuyển động nhanh hơn làm nhiệt độ chất lỏng
tăng dần.
➥ Một số phân tử chất lỏng ở gần bề mặt khối chất lỏng chuyển động hướng ra ngoài. Nếu những phân tử
này có động năng đủ lớn, thắng được lực tương tác giữa các phân tử thì có thể thoát ra ngoài khối chất lỏng.
Ta nói chất lỏng bay hơi.
➥ Đồng thời, ở gần bề mặt khối chất lỏng, một số phân tử hơi chuyển động hỗn loạn va chạm vào chất lỏng
và bị các phân tử chất lỏng hút vào khối chất lỏng. Ta gọi đó là sự ngưng tụ.
➤ Nếu tiếp tục được cung cấp năng lượng, số phân tử chất lỏng nhận được năng lượng để bứt ra khỏi khối
chất lỏng tăng dần, lên gấp nhiều lần so với số phân tử khí (hơi) ngưng tụ. Khi đó, chất lỏng hóa hơi, chuyển
dần thành chất khí. Trong quá trình đó, nhiệt độ chất lỏng tăng dần và nếu nhận đủ nhiệt lượng, chất lỏng sẽ
sôi.
➤ Khi chất lỏng sôi, sự hòa hơi của chất lỏng xảy ra ở cả trong lòng và bề mặt chất lỏng.

Em có biết? Ở áp suất tiêu chuẩn (1 atm), mỗi chất lỏng sôi ở một nhiệt độ xác định, nhiệt độ đó gọi là nhiệt
độ sôi của chất.
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của một số chất
Chất

Nhiệt độ nóng chảy (°C)

Nhiệt độ sôi (°C)

Tungsten (Vonfram)

3422°C

5555°C

Đồng

1300°C

2580°C

Chì

327°C

1749°C

Thủy Ngân

- 39°C

357°C

Rượu

- 117°C

80°C

Nội năng. Định luật I của nhiệt động lực học
I. Khái niệm nội năng
➤ Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
➤ Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U = f(T, V)
✪ Khi nhiệt độ của vật thay đổi động năng của các phân tử cấu tạo nên vật thay đổi.
➥ Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ.
✪ Khi thể tích của hệ thay đổi thì khoảng cách giữa các phân tử cấu tạo nên vật thay đổi làm cho thế năng
tương tác giữa chúng thay đổi.

➥ Nội năng phụ thuộc vào thể tích của vật.
➤ Nội năng được kí hiệu là U, đơn vị của nội năng là J
Em có biết? Vì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động không ngừng nên động năng và thế năng của các
phân tử cũng không ngừng thay đổi.
➥ Động năng và thế năng của phân tử được hiểu là động năng và thế năng trung bình của các phân tử cấu
tạo nên vật.

II. Cách làm thay đổi nội năng
➤ Có hai cách làm thay đổi nội năng là thực hiện công và truyền năng lượng nhiệt (gọi tắt là truyền nhiệt).
1) Thực hiện công
Ví dụ:
✪ Dùng hai tay thực hiện công bằng cách cọ xát một miếng kim loại lên sàn nhà thì miếng kim loại nóng lên.
➥ Nội năng của miếng kim loại đã thay đổi.
✪ Đẩy mạnh pít-tông để nén khí trong xi lanh cũng làm khí trong xi lanh nóng lên.
➥ Nội năng khí trong xi lanh đã thay đổi.
Lưu ý! Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác (ở ví dụ trên là cơ
năng) sang nội năng.
2) Truyền nhiệt
Ví dụ:
✪ Làm nóng miếng kim loại bằng cách cho nó tiếp xúc với nguồn nhiệt (thả vào nước nóng, hơi trên ngọn
lửa,...).
➥ Nội năng của miếng kim loại đã thay đổi.
✪ Làm nóng khối khí bên trong xi lanh bằng cách hơ trên ngọn lửa đèn cồn.
➥ Nội năng khí trong xi lanh đã thay đổi.
Lưu ý! Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà chỉ
có sự chuyển động năng từ vật này sang vật khác.

III. Định luật I của Nhiệt động lực học
1) Định luật I của Nhiệt động lực học
➤ Độ biến thiên nội năng (ΔU) của hệ bằng tổng công (A) và nhiệt lượng (Q) mà hệ nhận được.
ΔU = A + Q
2) Quy ước dấu
✪ ΔU > 0: Nội năng của hệ tăng.
✪ ΔU < 0: Nội năng của hệ giảm.
✪ A > 0: Hệ nhận công.
✪ A < 0: Hệ thực hiện công.
✪ Q > 0: Hệ nhận nhiệt.
✪ Q < 0: Hệ truyền nhiệt.

3) Động cơ nhiệt
➤ Động cơ nhiệt là động cơ hoạt động dựa trên nguyên tắc biến nội năng của nhiên liệu thành cơ năng.
✪ Cấu tạo:
➤ Gồm 3 bộ phận chính:
➥ Nguồn nóng có nhiệt độ T1 cung cấp nhiệt lượng (Q1) cho động cơ.
➥ Bộ phận phát động trong đó tác nhân nhận nhiệt từ nguồn nóng giãn nở sinh công (A).
⟶ Trong máy hơi nước, tác nhân là hơi nước.
⟶ Trong động cơ đốt trong, tác nhân là hỗn hợp khí trộn nhiên liệu trong xi lanh.
➥ Nguồn lạnh có nhiệt độ T2 < T1 nhận nhiệt lượng (Q2) do động cơ tỏa ra.
✪ Nguyên lý hoạt động:
➤ Nguồn nóng cung cấp nhiệt lượng Q1 cho tác nhân, làm tác nhân giãn nở sinh một công A.
➤ Trong quá trình hoạt động, tác nhân tiếp xúc với nguồn lạnh nên bị tiêu hao 1 nhiệt lượng Q2.

✪ Hiệu suất của động cơ nhiệt:

H=

|𝐴|
𝑄1

=

𝑄1 − 𝑄2
𝑄1

➤ Trong đó:
▸ A là công mà động cơ nhiệt thực hiện.
▸ Q1 là nhiệt lượng do nguồn nóng cung cấp.
▸ Q2 là nhiệt lượng nguồn lạnh nhận được.
Lưu ý! Vì theo quy định ước dấu, công sinh ra có giá trị âm, nên trong công thức trên ta viết là |𝐴|.

Thang nhiệt độ
I. Khái niệm nhiệt độ
1) Thí nghiệm về sự truyền nhiệt
➤ Sử dụng một cốc nhôm đựng khoảng 200 ml nước, một bình cách nhiệt đựng khoảng 500 ml nước và 2
nhiệt kế. Đặt cốc nhôm vào trong bình cách nhiệt sao cho nước trong bình ngập một phần cốc.
✪ Nếu ban đầu nhiệt độ của nước trong cốc và trong bình như nhau thì sau khi đặt cốc vào trong bình
không quan sát thấy sự thay đổi nhiệt độ của nước ở trong cốc và trong bình.
✪ Nếu ban đầu nhiệt độ của nước trong cốc thấp hơn nhiệt độ của nước ở trong bình thì sau khi đặt cốc
vào trong bình quan sát thấy nhiệt độ của nước ở trong cốc tăng lên, nhiệt độ của nước ở trong bình giảm
xuống, đến khi nhiệt độ của nước trong cốc và trong bình bằng nhau thì nhiệt độ của chúng được giữ ổn định.
➤ Kết quả thí nghiệm cho thấy:
➥ Các vật chỉ trao đổi nhiệt lượng cho nhau khi chúng có sự chênh lệch về nhiệt độ.
➥ Quá trình trao đổi nhiệt sẽ dừng lại khi hai vật có cùng nhiệt độ, ta nói hai vật đạt đến trạng thái cân bằng
nhiệt.

2) Khái niệm nhiệt độ
➤ Nhiệt độ là số đo cường độ chuyển động hỗn độn của các phân tử cấu tạo nên vật.
➥ Nhiệt độ càng cao thì các phân tử cấu tạo nên vật chuyển động nhiệt càng nhanh.
➥ Nhiệt luôn tự động truyền từ vật có nhiệt độ cao (vật nóng) sang vật có nhiệt độ thấp (vật lạnh).
➥ Nhiệt không thể tự động truyền từ vật lạnh sang vật nóng hơn.

II. Thang nhiệt độ
1) Thang nhiệt độ Celsius
➤ Thang nhiệt độ Celsius là thang nhiệt độ có một mốc là nhiệt độ nóng chảy của nước đá tinh khiết ở áp suất
1 atm (quy ước là 0°C) và mốc còn lại là nhiệt độ sôi của nước tinh khiết ở áp suất 1 atm (quy ước là 100°C).
Khoảng cách giữa hai mốc nhiệt độ này được chia thành 100 phần bằng nhau, mỗi phần ứng với 1°C.
➤ Kí hiệu: t (°C)
➤ Đơn vị: độ C (°C)
Em có biết? Vì được chia thành 100 phần bằng nhau nên ban đầu thang nhiệt độ Celsius còn được gọi là
thang nhiệt độ bách phân.
2) Thang nhiệt độ Kelvin
➤ Trong thang nhiệt độ Kelvin, mọi nhiệt độ trong đó đều có giá trị dương. Hai nhiệt độ được chọn dùng làm
mốc là:
✪ Nhiệt độ thấp nhất mà các vật có thể có. Không có vật ở bất kỳ trạng thái nào có thể có nhiệt độ thấp hơn
nhiệt độ này. Nhiệt độ này được gọi là “Độ không tuyệt đối”.
✪ Nhiệt độ mà nước đá nước và hơi nước có thể cùng tồn tại, được định nghĩa là 273,16 K (tương đương
với 0,01°C). Hay còn được gọi là nhiệt độ điểm ba của nước.
➤ Kí hiệu: T (K)
➤ Đơn vị: Kelvin (K)

Lưu ý!
➥ 0 K là nhiệt độ mà các phân tử có động năng chuyển động nhiệt bằng 0 và thế năng tương tác giữa chúng
là tối thiểu. Nghĩa là hệ ở 0 K sẽ có nội năng tối thiểu.
➥ 0 K tương đương với - 273,15°C.
1
➥ Mỗi độ chia (1 K) trong hai nhiệt độ Kelvin có độ lớn bằng
khoảng cách giữa hai nhiệt độ mốc của
273,16
thang nhiệt độ này.

3) Thang nhiệt độ Fahrenheit
➤ Thang nhiệt độ Fahrenheit còn được sử dụng ở một số nước nói tiếng Anh. Nhà vật lý Fahrenheit đã chọn
mốc 0°F là nhiệt độ thấp nhất của mùa đông năm 1708 tại thành phố Gdansk quê hương của ông. Trong
thang này, nhiệt độ của nước đá đang tan là 32°F, của nước đang sôi là 212°F.
➤ Kí hiệu: t (°F)
➤ Đơn vị: độ F (°F)

III. Chuyển đổi giữa các thang đo
➥ T (K) = t (°C) + 273,15 ⟺ t (°C) = T (K) - 273,15
𝑡 (°𝐹) − 32
➥ t (°F) = 1,8t (°C) + 32 ⟺ t (°C) =
1,8
𝑡 (°𝐹) + 459,67
➥ T (K) =
⟺ t (°F) = 1,8T (K) - 459,67
1,8
Lưu ý!
➤ Ở một số tài liệu, 273,15 có thể được làm tròn thành 273.
➥ T (K) = t (°C) + 273 ⟺ t (°C) = T (K) - 273
𝑡 (°𝐹) + 459,4
➥ T (K) =
⟺ t (°F) = 1,8T (K) - 459,4
1,8
➤ Sự chênh lệch nhiệt độ của thang nhiệt độ Celsius (°C) và thang Kelvin (K) là như nhau:
(t2 - t1)°C = (T2 - T1) K
➤ Mối quan hệ giữa ba thang đo nhiệt độ Celsius, Kelvin và Fahrenheit (Ở điều kiện áp suất tiêu chuẩn):
➥ Với thang đo nhiệt độ Celsius và Fahrenheit, ở - 40 độ thì giá trị trên hai thang là bằng nhau.
➥ Với thang đo nhiệt độ Kelvin và Fahrenheit, ở 574,25 độ thì giá trị trên hai thang là bằng nhau.
➤ Mỗi độ chia trong thang đo nhiệt độ Kelvin và Celsius có độ lớn bằng 1,8 lần mỗi độ chia trong thang đo
nhiệt độ Fahrenheit.

IV. Nhiệt kế
1) Khái niệm
➤ Nhiệt kế là thiết bị dùng để đo nhiệt độ. Nhiệt kế được chế tạo dựa trên một số tính chất vật lý phụ thuộc
vào nhiệt độ của các chất, các vật liệu, các linh kiện điện và điện tử,...
2) Một số loại nhiệt kế thường
✪ Nhiệt kế chất lỏng: Hoạt động dựa vào sự giãn nở nhiệt của một số chất lỏng (thủy ngân, rượu, dầu,...).
Thông qua việc xác định độ cao của cột chất lỏng ở cách nhiệt độ khác nhau, ta có thể xác định được nhiệt độ
cần đo.
✪ Nhiệt kế khí: Hoạt động dựa vào sự nở vì nhiệt của một lượng khí xác định ở áp suất không đổi.
✪ Nhiệt kế kim loại: Hoạt động dựa vào sự nở dài của một thanh kim loại mỏng hoặc xoắn ốc.
✪ Nhiệt kế điện trở: Hoạt động dựa vào sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ.
✪ Nhiệt kế nhiệt điện: Hoạt động dựa vào suất điện động nhiệt điện giữa hai mối hàn của hai kim loại khác
bản chất.
✪ Nhiệt kế hồng ngoại: Hoạt động dựa vào sự phụ thuộc vào nhiệt độ của bước sóng bức xạ hồng ngoại do
vật phát ra.
Lưu ý! Một số loại nhiệt kế hay gặp là:
➤ Nhiệt kế thủy ngân.
➤ Nhiệt kế rượu.
➤ Nhiệt kế hồng ngoại.
➤ Nhiệt kế y tế.

➥ Ở các nước lạnh, để đo nhiệt độ môi trường thì thường dùng nhiệt kế rượu thay vì nhiệt kế thủy ngân vì
nhiệt độ đông đặc của rượu thấp hơn nhiệt độ đông đặc của thủy ngân (tnc (rượu) -117°C < -38,83°C tnc (thủy ngân)).
➥ Nhiệt kế rượu không đo được nhiệt độ sôi của nước vì nhiệt độ sôi của rượu thấp hơn nhiệt độ sôi của
nước (tsôi (rượu) 78,4°C < 100°C (tsôi (nước)).
➥ Sự phụ thuộc vào nhiệt độ của bước sóng điện từ theo hệ thức Wien: T. λmax = 2900 (µ𝑚. 𝐾) được dùng
vào việc chế tạo các nhiệt kế thường dùng hàng ngày như nhiệt kế hồng ngoại.

Nhiệt dung riêng
1) Định nghĩa
➤ Nhiệt dung riêng của một chất là nhiệt lượng cần truyền cho 1 kg chất đó để làm cho nhiệt độ của nó tăng
thêm 1°C hoặc 1 K.
➤ Ký hiệu: c
➤ Đơn vị: J/kg.K
𝑄
c=
𝑚. ∆𝑇
Lưu ý! Nhiệt dung riêng của chất là m (J/kg.K) nghĩa là nhiệt lượng cần truyền cho 1 kg chất để làm nhiệt độ
của nó tăng thêm 1°C hoặc 1 K là m (J)
Nhiệt dung riêng của một số chất
Chất

Nhiệt dung riêng (J/kg.K)

Nhôm

880 J/kg.K

Thủy ngân

140 J/kg.K

Đồng

380 J/kg.K

Chì

126 J/kg.K

Nước biển

3950 J/kg.K

Nước

4180 J/kg.K

Rượu

2500 J/kg.K

2) Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm thay đổi nhiệt độ của vật
➤ Độ lớn của nhiệt lượng (Q) cần cung cấp cho vật để làm tăng nhiệt độ của nó phụ thuộc vào: khối lượng
của vật (m), độ tăng nhiệt độ (∆T) và và tính chất của chất làm vật (c).
Q = mc∆T = mc(T2 - T1)
▸Q là nhiệt lượng cần truyền cho vật (J).
▸m là khối lượng vật (kg).
▸c là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K).
▸T1 là nhiệt độ ban đầu của vật (K hoặc °C).
▸T2 là nhiệt độ lúc sau của vật (K hoặc °C).
Em có biết?
➥ Q > 0: Vật thu nhiệt.
➥ Q < 0: Vật tỏa nhiệt.
Lưu ý!
✪ Khi có hai vật truyền nhiệt (trao đổi nhiệt) với nhau:
➤ Nguyên lý truyền nhiệt:
➥ Nhiệt luôn tự động truyền từ vật có nhiệt độ cao (vật nóng) sang vật có nhiệt độ thấp (vật lạnh).
➥ Sự truyền nhiệt diễn ra cho tới khi hai vật có nhiệt độ bằng nhau thì dừng lại.
➥ Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng do vật kia thu vào.

Em có biết? Có các phương thức truyền nhiệt như: bức xạ nhiệt, dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt,...
➤ Phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa = Qthu (Không có thất thoát nhiệt ra môi trường bên ngoài).
➥ Vật có nhiệt độ cao hơn là vật toả nhiệt.
➥ Vật có nhiệt độ thấp hơn là vật thu nhiệt.
➤ Quá trình truyền nhiệt:

(Khi đã trở lại cân bằng nhiệt thì hai vật có cùng nhiệt độ Tcb)

➥ QN = m1.c1.(TN - Tcb)
➥ QL = m2.c2.(Tcb - TL)
m1.c1.(TN - Tcb) = m2.c2.(Tcb - TL)
✪ Đối với hệ có nhiều vật, tổng nhiệt lượng do các vật tỏa ra bằng tổng nhiệt lượng do các vật thu vào.
Qtoả 1 + Qtoả 2 +…+ Qtoả n = Qthu 1 + Qthu 2 +…+ Qthu n'
✪ Cũng có thể quy ước (Để giải các bài toán) như sau: (TN > Tcb > TL).
➤ (1) → Tỏa nhiệt (mất nhiệt) → Qtỏa = mc(Tcb - TN) < 0.
➤ (2) → Thu nhiệt (nhận nhiệt) → Qthu = mc(Tcb - TL) > 0.
Qtỏa + Qthu = 0
3) Điều kiện cân bằng nhiệt
➤ Khi hệ cô lập về nhiệt độ ở trạng thái cân bằng nhiệt, tổng nhiệt lượng trao đổi của các vật trong hệ bằng 0.
Q1 + Q2 +…+ Qn = 0
▸Q1 = m1.c1.(Tcb - T1); Q2 = m2.c2.(Tcb - T2);...
▸T1, T2,... là nhiệt độ ban đầu của các vật.
▸Tcb là nhiệt độ của các vật ở trạng thái cân bằng nhiệt.
4) Thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước
➤ Dùng nhiệt lượng kế.
➤ Số liệu cần đo:
▸ U: Hiệu điện thế (V).
▸ I: Cường độ dòng điện (A).
▸ ∆t: Thời gian đun (s).
▸ m: Khối lượng nước tan chảy trong khi đun (kg)
▸ ∆T: Độ tăng nhiệt độ (K hoặc °C)
▸ 𝓟: Giá trị trung bình của công suất dòng điện (W)
➤ Tính toán:
➥ Q = UIt = 𝓟t
𝑄
➥c=
𝑚. ∆𝑇
c=

𝑈𝐼𝑡
𝓟𝑡
=
𝑚. ∆𝑇
𝑚. ∆𝑇

5) Ứng dụng
➤ Nhiệt dung riêng là thông tin quan trọng được dùng khi lựa chọn vật liệu cho các hệ thống làm mát, sưởi
ấm,...

Nhiệt nóng chảy riêng - Nhiệt hóa hơi riêng
I. Hiện nhiệt và ẩn nhiệt
1) Hiện nhiệt
➤ Hiện nhiệt là năng lượng truyền dưới dạng nhiệt làm thay đổi nhiệt độ của vật.
Q = mc∆T
▸c là Hiện nhiệt riêng hay Nhiệt dung riêng.
2) Ẩn nhiệt
➤ Ẩn nhiệt là năng lượng được cung cấp hay bị lấy đi dưới dạng nhiệt để làm chuyển thể một chất mà không
làm thay đổi nhiệt độ của nó.
✪ Có hai loại ẩn nhiệt:
➥ Nhiệt nóng chảy.
➥ Nhiệt hoá hơi.
➤ Ẩn nhiệt riêng là ẩn nhiệt tính cho 1 kg chất.
✪ Có hai loại ẩn nhiệt riêng:
➥ Nhiệt nóng chảy riêng.
➥ Nhiệt hoá hơi riêng.

II. Nhiệt nóng chảy riêng
1) Định nghĩa
➤ Nhiệt nóng chảy riêng của một chất là nhiệt lượng cần để 1 kg chất đó chuyển hoàn toàn từ thể rắn sang
thể lỏng ở nhiệt độ nóng chảy.
➤ Nhiệt nóng chảy riêng phụ thuộc vào bản chất của chất nóng chảy.
➤ Kí hiệu: λ
➤ Đơn vị: J/kg
𝑄
λ=
𝑚
Lưu ý! Nhiệt nóng chảy riêng của chất là m (J/kg) nghĩa là nhiệt lượng cần để làm cho 1 kg chất đó nóng chảy
hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy là m (J).
Em có biết? Chất rắn vô định hình không có nhiệt độ nóng chảy xác định nên không có nhiệt độ nóng chảy
riêng.
2) Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt để làm vật nóng chảy hoàn toàn
➤ Nhiệt lượng (Q) cần truyền cho vật kể từ khi vật bắt đầu nóng chảy tới khi vật nóng chảy hoàn toàn phụ
thuộc vào khối lượng (m) của vật và tính chất của chất làm vật (λ).
Q = λm
▸λ là nhiệt nóng chảy riêng của vật (J/kg).
▸Q là nhiệt lượng cần truyền cho vật (J).
▸m là khối lượng của vật (kg).
Nhiệt nóng chảy riêng của một số chất ở áp suất tiêu chuẩn
Chất

Nhiệt độ nóng chảy riêng (J/kg)

Nước đá

334000 J/kg

Sắt

277000 J/kg

Đồng

180000 J/kg

Chì

25000 J/kg

Nhôm

398000 J/kg

Vàng

64000 J/kg

Bạc

105000 J/kg

Nhiệt nóng chảy riêng của một số chất ở áp suất tiêu chuẩn
Chất

Nhiệt độ nóng chảy riêng (J/kg)

Nước đá

334000 J/kg

Sắt

277000 J/kg

Thiết

59000 J/kg

3) Ứng dụng
➤ Nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt độ nóng chảy là thông tin giúp xác định được năng lượng cần cung cấp cho
lò nung, thời gian nung, thời điểm đổ kim loại nóng chảy vào khuôn, thời điểm lấy sản phẩm ra khỏi khuôn.
➤ Các thông số về nhiệt nóng chảy riêng và nhiệt độ nóng chảy cũng cần thiết cho việc lựa chọn vật liệu chế
tạo hợp kim phù hợp từng yêu cầu sử dụng, tách các kim loại nguyên chất ra khỏi quặng.

III. Nhiệt hóa hơi riêng
1) Định nghĩa
➤ Nhiệt hóa hơi riêng của một chất là nhiệt lượng cần để 1 kg chất đó chuyển hoàn toàn từ thể lỏng sang thể
khí ở nhiệt độ sôi.
➤ Nhiệt hóa hơi riêng phụ thuộc vào bản chất của chất hóa hơi.
➤ Kí hiệu: L
➤ Đơn vị: J/kg
𝑄
L=
𝑚
Lưu ý! Nhiệt hóa hơi riêng của chất là m (J/kg) nghĩa là nhiệt lượng cần để làm cho 1 kg chất đó bay hơi hoàn
toàn ở một nhiệt độ xác định là m (J).
2) Hệ thức tính nhiệt lượng trong quá trình truyền nhiệt khi một lượng chất lỏng hóa hơi ở nhiệt độ
không đổi
➤ Nhiệt lượng (Q) cần cung cấp cho một lượng chất lỏng hóa hơi ở nhiệt độ không đổi phụ thuộc vào khối
lượng (m) và bản chất của chất lỏng (L).
Q = Lm
▸L là nhiệt hóa hơi riêng của vật (J/kg).
▸Q là nhiệt lượng cần truyền cho vật (J).
▸m là khối lượng của vật (kg).
Em có biết? Một chất lỏng có thể hóa hơi ở các nhiệt độ khác nhau. Thông thường nhiệt hóa hơi riêng của
một chất lỏng tăng khi nhiệt độ giảm.
✪ Ví dụ: Nhiệt hoá hơi riêng của nước ở 100°C là 2,26.106 J/kg, ở 50°C là 2,39.106 J/kg.

Nhiệt độ sôi và nhiệt hoá hơi riêng ở nhiệt độ sôi của một số chất và áp suất tiêu chuẩn
Chất

Nhiệt độ sôi °C

Nhiệt hóa hơi riêng J/kg

Nước

100°C

2260000 J/kg

Rượu

78°C

857000 J/kg

Thủy ngân

357°C

285000 J/kg

Ether

34,5°C

400000 J/kg

3) Ứng dụng
➤ Nhiệt hóa hơi riêng là thông tin cần thiết trong việc thiết kế các sản phẩm có sử dụng hiện tượng hóa hơi
nhằm tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường.
➤ Một số thiết bị có ứng dụng hiện tượng hóa hơi:
➥ Các thiết bị làm lạnh (máy điều hòa nhiệt độ, dàn lạnh, dàn bay hơi,...).
➥ Nồi hấp tiệt trùng trong y học.
➥ Thiết bị xử lý rác thải ứng dụng công nghệ nhiệt hóa hơi…
➥ Máy sấy khô gỗ và các loại thực phẩm.

IV. Đồ thị mô tả quá trình chuyển thể của nước

——————————Hết——————————

Tài liệu được viết theo chương trình SGK mới nên vẫn còn có sai sót và chưa hoàn chỉnh.
Tài liệu được tổng hợp từ nhiều nguồn:
- Sách “Nhập môn nhiệt học Vật Lý 12” - Mapstudy (Chủ yếu).
- Sách giáo khoa Vật lý 12 - Kết nối tri thức.
- Sách giáo khoa Vật lý 8.
- Trang web Wikipedia.
Thiết kế hình ảnh ở trang web Canva (Jack) và lấy trên web.
Tác giả: Phạm Hoàng Long