Bài 5: Nhiệt nóng chảy riêng

1. Kiến thức trọng tâm

• Quá trình nóng chảy là quá trình chất chuyển từ thể rắn sang thể lỏng. Quá trình ngược lại, chất chuyển từ thể lỏng sang thể rắn, gọi là quá trình đông đặc.
• Đối với chất rắn kết tinh, quá trình nóng chảy xảy ra ở một nhiệt độ xác định gọi là nhiệt độ nóng chảy. Trong suốt quá trình nóng chảy, dù vẫn nhận nhiệt nhưng nhiệt độ của chất không đổi.
• Nhiệt nóng chảy riêng của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp để làm cho $1,kg$ chất đó chuyển hoàn toàn từ thể rắn sang thể lỏng ở nhiệt độ nóng chảy. Nhiệt nóng chảy riêng kí hiệu là $\lambda$, đơn vị là $J/kg$.
• Nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn khối chất rắn có khối lượng $m$ ở nhiệt độ nóng chảy được tính theo công thức: $Q = \lambda m$.
• Nhiệt nóng chảy riêng là đại lượng đặc trưng cho từng chất. Ví dụ, nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $3,4 \times 10^5,J/kg$, của thép khoảng $2,7 \times 10^5,J/kg$.
• Khi đông đặc, chất toả ra một nhiệt lượng đúng bằng nhiệt lượng đã thu vào khi nóng chảy cùng một khối lượng, ở cùng nhiệt độ.
• Trong thực tế, nhiệt nóng chảy riêng được ứng dụng trong luyện kim, đúc khuôn, hàn kim loại và bảo quản thực phẩm bằng đá.

2. Ví dụ minh họa

Ví dụ: Tính nhiệt lượng cần cung cấp để làm nóng chảy hoàn toàn $0,5,kg$ nước đá ở $0,^{\circ}\mathrm{C}$. Biết nhiệt nóng chảy riêng của nước đá là $3,4 \times 10^5,J/kg$.

Lời giải: Vì nước đá đã ở nhiệt độ nóng chảy nên nhiệt lượng cần cung cấp là: $Q = \lambda m = 3,4 \times 10^5 \times 0,5 = 1,7 \times 10^5,J = 170,kJ$.

3. Ghi nhớ

• Nhiệt nóng chảy riêng $\lambda$ là nhiệt lượng để $1,kg$ chất rắn nóng chảy hoàn toàn ở nhiệt độ nóng chảy.
• Công thức: $Q = \lambda m$.
• Trong quá trình nóng chảy, nhiệt độ của chất rắn kết tinh không đổi.