Bài 25: Truyền năng lượng nhiệt

Năng lượng nhiệt là động năng của vật, nên động năng có thể truyền từ phần này sang phần khác hoặc từ vật này sang vật khác có động năng thấp hơn.

Tham khảo!

Khi chạm vào một vật có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ của tay, em cảm thấy nóng vì năng lượng nhiệt truyền từ vật nóng sang tay của em làm tay của em nhận được lượng nhiệt và tăng nhiệt độ.

- Ví dụ: Nung nóng một đầu thanh kim loại trên ngọn lửa, lát sau đầu kia cũng nóng lên.

- Mô tả sự truyền năng lượng: Vì năng lượng nhiệt truyền từ nơi có nhiệt độ cao tới nơi có nhiệt độ thấp nên ngọn lửa đã truyền năng lượng nhiệt cho đầu thanh kim loại được hơ, các phân tử kim loại cấu tạo nên đầu đó chuyển động nhanh hơn làm các phân tử liền kề cũng chuyển động nhanh theo dần dần lan sang đầu còn lại của thanh làm năng lượng nhiệt của đầu thanh đó tăng lên dẫn tới ta thấy đầu còn lại của thanh cũng nóng lên.

Tham khảo!

Tham khảo!

- Ví dụ: Cho dầu vào chảo bật bếp, một lúc sau, dầu sôi.

- Mô tả sự truyền năng lượng: Nhiệt lượng từ ngọn lửa của bếp truyền qua đáy chảo làm cho lớp dầu ở sát đáy chảo nóng lên và nở ra, khối lượng riêng của nó nhỏ hơn khối lượng riêng của lớp dầu phía trên. Do đó, lớp dầu nóng ở phía dưới sẽ chuyển động lên, lớp dầu ở phía trên có khối lượng riêng lớn hơn sẽ đi xuống. Quá trình này tạo ra dòng đối lưu làm cho cả khối dầu trong chảo nóng lên.

- Khi đun nấu thức ăn, đun từ phía dưới là cách tốt nhất để truyền nhiệt hiệu quả và đồng đều đến tất cả các bề mặt của nồi hay chảo.

- Nguyên lý là do nhiệt độ ở phía dưới càng cao thì càng gần nguồn nhiệt và nhiệt truyền qua dễ dàng hơn. Do đó, khi đặt nồi trên bếp, đun từ phía dưới sẽ giúp các hạt nhiệt từ bếp được truyền tới đáy nồi một cách nhanh chóng hơn, từ đó truyền đến các bề mặt khác của nồi hay chảo một cách đồng đều hơn, giúp cho thức ăn chín đều và nhanh hơn.

Phát biểu này nói về sự đối lưu vì hiện tượng đối lưu là hình thức truyền nhiệt chủ yếu ở chất lỏng và chất khí, đồng thời đối lưu cũng tạo ra được dòng đối lưu.

Tham khảo!

Dàn lạnh của máy điều hòa thường treo ở sát trần nhà vì khi hoạt động dàn lạnh thổi ra luồng không khí lạnh, luồng khí này có khối lượng riêng lớn hơn luồng không khí nóng nên dễ dàng đi xuống, chiếm chỗ luồng không khí nóng; luồng không khí nóng có khối lượng riêng nhẹ hơn di chuyển lên phía trên, bị quạt gió trong dàn lạnh hút vào, đẩy qua dàn lạnh để làm lạnh rồi đưa trở lại phòng và di chuyển xuống phía dưới. Cứ như vậy, sự di chuyển của các luồng không khí lạnh và nóng tạo thành dòng đối lưu không khí, làm mát cả căn phòng.

Tham khảo!

Dàn lạnh của tủ lạnh này nằm ở phía trên vì mũi tên màu xanh là hướng dịch chuyển của luồng không khí có nhiệt độ thấp hơn, luồng khí này được tạo ra từ dàn lạnh, có khối lượng riêng nặng hơn nên đi xuống, chiếm chỗ luồng không khí có nhiệt độ cao hơn làm luồng khí nóng này di chuyển lên trên theo mũi tên màu đỏ. Cứ như vậy tạo thành dòng đối lưu không khí trong tủ lạnh.

Tham khảo!

Một ví dụ phổ biến về hiện tượng bức xạ nhiệt là ánh sáng mặt trời. Khi ánh sáng mặt trời đi qua bầu không khí và chiếu vào một bề mặt nhất định, nó có thể gây ra hiện tượng bức xạ nhiệt.

Sự truyền năng lượng trong hiện tượng bức xạ nhiệt xảy ra thông qua sóng điện từ (EM) và sóng hạt nhân (particle). Khi ánh sáng đi qua không gian, nó được truyền qua các phân tử bầu không khí bằng sóng điện từ, truyền năng lượng đến các phân tử khác để nâng cao nhiệt độ của bề mặt nhận.

Khi tia sáng chiếu vào bề mặt, các phân tử bề mặt hấp thụ các tia sáng và phát ra năng lượng dưới dạng sóng hạt nhân, truyền đi từ bề mặt đó đến các phân tử xung quanh và làm cho chúng rung động, nâng cao nhiệt độ của chúng. Sự truyền năng lượng này được gọi là bức xạ nhiệt.

Khi bề mặt nhận được năng lượng đủ lớn, nó sẽ phát ra nhiệt và làm tăng nhiệt độ của các vật xung quanh. Sự truyền năng lượng trong hiện tượng bức xạ nhiệt làm tăng nhiệt độ và làm cho vật thể trở nên nóng hơn.

Tham khảo!

Hiệu ứng nhà kính là khái niệm dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi coi Trái Đất và bầu khí quyển bao quanh nó chứa nhiều khí CO2 như một nhà kính.