Đọc văn bản sau và trả lời các câu hỏi từ 48 đến 54: Nếu trong một hệ có sự không đồng nhất nhiệt độ giữa hai điểm thì sẽ xuất hiện một quá trình truyền động năng phân tử từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp đưa hệ đến trạng thái cân bằng nhiệt. Nhiệt lượng có thể chuyển được giữa hệ và môi trường xung quanh nó nhờ ba cơ chế chuyển nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt. Bức xạ nhiệt là bức xạ điện từ truyền đi với tốc độ ánh sáng (truyền qua cả chân không và các môi trường không ...

Đọc văn bản sau và trả lời các câu hỏi từ 48 đến 54:

Nếu trong một hệ có sự không đồng nhất nhiệt độ giữa hai điểm thì sẽ xuất hiện một quá trình truyền động năng phân tử từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp đưa hệ đến trạng thái cân bằng nhiệt. Nhiệt lượng có thể chuyển được giữa hệ và môi trường xung quanh nó nhờ ba cơ chế chuyển nhiệt: dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ nhiệt.

Bức xạ nhiệt là bức xạ điện từ truyền đi với tốc độ ánh sáng (truyền qua cả chân không và các môi trường không hấp thụ ánh sáng). Các vật có nhiệt độ khác không độ tuyệt đối đều bức xạ nhiệt. Nhiệt độ càng cao mật độ bức xạ phát ra càng lớn.

Sự dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt năng từ phần này sang phần khác của một vật hay từ vật này sang vật khác. Trong quá trình truyền nhiệt này, các hạt ở nơi nhiệt độ cao nhờ chuyển động hỗn loạn đi đến nơi nhiệt độ thấp, trao đổi năng lượng với các hạt ở đó. Trong chất khí, các phân tử khí là các phần tử mang năng lượng, thực hiện quá trình truyền năng lượng bằng hình thức va chạm. Một tấm có diện tích bề mặt A, độ dày L, nhiệt độ ở các mặt của nó được giữ ở nhiệt độ T₁ và T₂. Đại lượng được xác định bằng lượng nhiệt truyền qua tấm trong một đơn vị thời gian là tốc độ truyền nhiệt: \[H = \frac{Q}{t} = kA.\frac{{{T_1} - {T_2}}}{L}\], trong đó k được gọi là độ dẫn nhiệt và phụ thuộc vào vật liệu làm tấm. Bên cạnh đó, trong thực tế kĩ thuật người ta cũng đưa ra khái niệm nhiệt trở: \[R = \frac{L}{k}\].

Đối lưu là một quá trình truyền nhiệt do dòng chất lỏng hoặc khí di chuyển từ vùng nóng sang vùng lạnh vì chênh lệch áp suất. Khi chất lỏng hoặc chất khí nguội đi, nó trở nên đậm đặc hơn. Một ví dụ về quá trình đối lưu trong một tách cà phê nóng (Hình 1): chất lỏng bên trên được không khí làm mát nên trở nên đậm đặc hơn và chìm xuống đáy cốc; chất lỏng nóng hơn nên ít đậm đặc hơn sẽ di chuyển về phía miệng cốc.

Nhiệt độ của chất lỏng nóng của hệ cách nhiệt cao hơn nhiệt độ của chất lỏng ở đầu lạnh của hệ. Sự chênh lệch nhiệt độ (ΔT) giữa chất lỏng nóng ở dưới cùng và chất lỏng lạnh ở trên cùng thay đổi tùy thuộc vào nhiệt độ ban đầu của hệ. Bảng 2 cho thấy độ chênh lệch nhiệt độ (ΔT) của 500 ml nước trong bình chứa cách nhiệt có chiều cao 6 cm và diện tích mặt cắt ngang là 4 cm² khi bình chứa được làm nóng đến các nhiệt độ khác nhau.

Hình 2 cho thấy sự phụ thuộc của độ chênh lệch nhiệt độ ΔT vào diện tích mặt cắt ngang đối với 500 ml nước ở nhiệt độ 100°C trong bình chứa có chiều cao 6 cm. Hình 3 cho thấy sự phụ thuộc của độ chênh lệch nhiệt độ ΔT vào chiều cao của bình chứa đối với 500 ml nước 100°C trong bình chứa có diện tích mặt cắt ngang là 4 cm²