CHỦ ĐỀ 01 - NHIỆT HỌC Nội năng và Nhiệt lượng Vật Lí 12
Tài liệu CHỦ ĐỀ 01 - NHIỆT HỌC Nội năng và Nhiệt lượng Vật Lí 12 trong Kho Tài Liệu Vàng LUKATO.
LUKATO AI · LUKATO Edutainment
DAILY CONCEPT PAPER · VIETNAMESE HIGH SCHOOL · study.thptai.kr
LUKATO AI · HỌC 10 PHÚT MỖI NGÀY · Vật Lí · Chủ đề 01 · Nội năng và Nhiệt lượng
01 / 14
VẬT LÍ · CHỦ ĐỀ 01 NHIỆT HỌC
Nội năng
và Nhiệt lượng
Vật Lí 12
Nội năng U · Hai cách biến đổi nội năng · Nhiệt lượng Q=mc\Delta t · Nhiệt nóng chảy Q=\lambda m · Nhiệt hóa hơi Q=Lm · Phương trình cân bằng nhiệt
Đây là nội dung mới trong chương trình 2025 — phần "Vật lí nhiệt" chiếm khoảng 60% số câu trong đề thi THPTQG 2026 môn Vật Lí. Đề thi khảo sát chất lượng Sở GD Bắc Ninh lần 2 (năm học 2025-2026) có tới 11/18 câu Phần I, 3/4 câu Phần II và 4/6 câu Phần III rơi vào đúng nội dung này.
Hôm nay em học nền tảng : nội năng là gì, đổi nội năng bằng cách nào, và bốn công thức nhiệt lượng phải thuộc nằm lòng. Chủ đề 02 sẽ đi vào Nguyên lí I — \Delta U = A + Q — linh hồn của toàn chương.
Đối tượng
Lớp 12 THPTQG 2026
Thời lượng
10 phút đọc xuôi 1 lần
Số trang
14 trang 6 khái niệm + 3 tổng kết
HÔM NAY EM SẼ HỌC 6 khái niệm · 3 trang tổng kết
1 Nội năng — định nghĩa và đặc điểm Phụ thuộc nhiệt độ và thể tích TR.02-03
2 Hai cách biến đổi nội năng Truyền nhiệt · Thực hiện công TR.04-05
3 Nhiệt lượng · nhiệt dung riêng Công thức Q=mc\Delta t — trọng tâm TR.06-07
4 Nhiệt nóng chảy + Nhiệt hóa hơi Q=\lambda m và Q=Lm — dễ nhầm TR.08-09
5 Phương trình cân bằng nhiệt Q_{\text{tỏa}} = Q_{\text{thu}} TR.10
6 Chiến thuật 3 Phần THPTQG Phần I / II / III · phân loại câu hỏi TR.11
✓ Tổng kết Bảng công thức · 10 công thức · 5 sai lầm TR.12-14
LUKATO AI · LUKATO Edutainment
VẬT LÍ · CHỦ ĐỀ 01 · KHÁI NIỆM 1 · NỘI NĂNG · ĐỊNH NGHĨA · study.thptai.kr
LUKATO AI · HỌC 10 PHÚT MỖI NGÀY · Vật Lí · Chủ đề 01 · Nội năng và Nhiệt lượng
02 / 14
01 KHÁI NIỆM 1/2 · ĐỊNH NGHĨA NỘI NĂNG
Nội năng U — năng lượng bên trong vật
Nội năng là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. Khác với cơ năng (năng lượng của cả vật chuyển động), nội năng là năng lượng bên trong vật — do các phân tử chuyển động hỗn loạn và tương tác lẫn nhau.
⦿ Định nghĩa nội năng
Nội năng U của một vật là tổng động năng và thế năng của tất cả các phân tử cấu tạo nên vật đó.
U = \sum W_{\text{đ,phân tử}} + \sum W_{\text{t,phân tử}}
Động năng phân tử: do chuyển động nhiệt hỗn loạn.
Thế năng phân tử: do tương tác giữa các phân tử (hút hoặc đẩy).
★ Nội năng phụ thuộc vào cái gì?
Với mọi vật:
- Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ T (quyết định động năng phân tử).
- Nội năng phụ thuộc vào thể tích V (quyết định thế năng phân tử).
Đặc biệt — với khí lí tưởng: bỏ qua tương tác phân tử, nên U chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ T.
FIG.01 · Các phân tử chuyển động hỗn loạn bên trong vật
⚠ Đừng nhầm nội năng với cơ năng
Cơ năng W là năng lượng của cả vật (viên bi bay) — gồm động năng W_{đ} và thế năng W_{t} theo tọa độ. Nội năng U là năng lượng bên trong vật — của các phân tử. Khi viên bi rơi, cơ năng biến thành nội năng (vật nóng lên khi chạm đất).
LUKATO AI · LUKATO Edutainment
VẬT LÍ · CHỦ ĐỀ 01 · KHÁI NIỆM 1 · NỘI NĂNG · ĐẶC ĐIỂM · study.thptai.kr
LUKATO AI · HỌC 10 PHÚT MỖI NGÀY · Vật Lí · Chủ đề 01 · Nội năng và Nhiệt lượng
03 / 14
01 KHÁI NIỆM 2/2 · ĐẶC ĐIỂM VÀ SO SÁNH
Phân tử — chuyển động hỗn loạn, tương tác, có kích thước
Ba đặc điểm cơ bản của phân tử phải thuộc vì đề thường hỏi trực tiếp. Bảng so sánh khoảng cách phân tử giữa ba trạng thái rắn / lỏng / khí cũng xuất hiện thường xuyên (Bắc Ninh Câu 16).
★ Ba đặc điểm của phân tử
- Các phân tử cấu tạo nên vật có kích thước rất nhỏ (cỡ 10^{-10} m).
- Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng (chuyển động nhiệt) — chuyển động càng nhanh khi nhiệt độ càng cao.
- Các phân tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy.
★ Chuyển động Brown — minh chứng trực quan
Các hạt phấn hoa trong nước chuyển động lộn xộn, không ngừng . Đây là bằng chứng cho chuyển động hỗn loạn của các phân tử nước — chúng liên tục va chạm với hạt phấn hoa.
Đề Bắc Ninh Câu 2 hỏi chính điều này — đáp án: "chuyển động hỗn loạn, không ngừng".
⦿ So sánh khoảng cách phân tử · 3 trạng thái
Trạng thái · Khoảng cách · Tương tác
Chất rắn · Rất gần · Mạnh nhất
Chất lỏng · Gần · Trung bình
Chất khí · Xa · rất xa · Rất yếu
Do khoảng cách xa, chất khí bỏ qua tương tác phân tử — là cơ sở của mô hình khí lí tưởng .
⚠ Bẫy Bắc Ninh Câu 16
Đề cho 4 phát biểu về khoảng cách phân tử. Đáp án đúng: " khoảng cách phân tử trong chất khí xa hơn so với các phân tử trong chất lỏng " — dùng so sánh khí so với lỏng , không phải rắn. Đọc kỹ từng chữ!
LUKATO AI · LUKATO Edutainment
VẬT LÍ · CHỦ ĐỀ 01 · KHÁI NIỆM 2 · CÁCH BIẾN ĐỔI · TRUYỀN NHIỆT · study.thptai.kr
LUKATO AI · HỌC 10 PHÚT MỖI NGÀY · Vật Lí · Chủ đề 01 · Nội năng và Nhiệt lượng
04 / 14
02 KHÁI NIỆM 1/2 · CÁCH 1 · TRUYỀN NHIỆT
Cách 1 — Truyền nhiệt (không thực hiện công)
Có đúng hai cách để thay đổi nội năng của một vật: truyền nhiệt và thực hiện công . Hôm nay học cách 1 — không có lực cơ học tác dụng lên vật, chỉ trao đổi nhiệt giữa hai vật có nhiệt độ khác nhau.
⦿ Định nghĩa truyền nhiệt
Truyền nhiệt là quá trình trao đổi nội năng giữa hai vật có nhiệt độ khác nhau mà không có sự thực hiện công .
Chiều truyền nhiệt: từ vật có nhiệt độ cao hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn (không bao giờ ngược lại một cách tự phát).
Phần nội năng trao đổi trong quá trình truyền nhiệt được gọi là nhiệt lượng Q .
✓ Ba hình thức truyền nhiệt
- Dẫn nhiệt: truyền qua vật rắn (thìa kim loại trong cốc nước nóng).
- Đối lưu: truyền qua dòng chất lỏng hoặc khí (gió biển, nước sôi).
- Bức xạ nhiệt: truyền qua sóng điện từ (mặt trời sưởi Trái Đất, lò sưởi hồng ngoại).
FIG.02 · Chiều truyền nhiệt tự nhiên
★ Ví dụ thực tế · Bắc Ninh Câu 7
Gió biển ban ngày : đất liền nóng nhanh hơn biển — không khí trên đất liền dâng lên, không khí mát từ biển thổi vào. Ban ngày: gió từ BIỂN thổi vào ĐẤT LIỀN. Ban đêm ngược lại.
LUKATO AI · LUKATO Edutainment
VẬT LÍ · CHỦ ĐỀ 01 · KHÁI NIỆM 2 · CÁCH 2 · THỰC HIỆN CÔNG · study.thptai.kr
LUKATO AI · HỌC 10 PHÚT MỖI NGÀY · Vật Lí · Chủ đề 01 · Nội năng và Nhiệt lượng
05 / 14
02 KHÁI NIỆM 2/2 · CÁCH 2 · THỰC HIỆN CÔNG
Cách 2 — Thực hiện công lên vật
Khi có lực cơ học tác dụng lên vật và vật biến dạng hoặc di chuyển, công cơ học biến thành nội năng của vật (vật nóng lên). Đây là cách biến đổi nội năng mà KHÔNG cần vật khác có nhiệt độ khác nhau.
⦿ Định nghĩa thực hiện công
Thực hiện công là quá trình biến đổi nội năng của vật bằng cách tác dụng lực làm vật chuyển dời hoặc biến dạng, không liên quan đến chênh lệch nhiệt độ .
Hiệu ứng chính: công cơ học A biến thành nội năng U — vật nóng lên (nếu công dương) hoặc nguội đi (nếu công âm).
① Ví dụ kinh điển · Bắc Ninh PHẦN III Câu 6
Phanh xe tải: thế năng hấp dẫn biến thành nội năng của lá phanh (làm nóng lên).
Đề: xe tải 10 tấn = 10\,000 kg xuống dốc cao h=75 m với tốc độ không đổi. Lá phanh m_{\text{phanh}}=10 kg nhận 10\% năng lượng, c_{\text{phanh}}=800 J/(kg.K). g=9{,}8 \text{ m/s}^{2}. Tính \Delta T của lá phanh.
- Công trọng lực: A_{P} = Mgh = 10\,000 \cdot 9{,}8 \cdot 75 = 7{,}35 \cdot 10^{6} J.
- Lá phanh hấp thụ 10\%: Q = 0{,}1 \cdot A_{P} = 735\,000 J.
- \Delta T = \dfrac{Q}{m_{\text{phanh}} \cdot c_{\text{phanh}}} = \dfrac{735\,000}{10 \cdot 800} = 91{,}9 độ C.
Đáp án: \Delta T = 91{,}9 độ C.
✓ Bài mẫu · Bắc Ninh Câu 4
Đề: quả bóng khối lượng 100 g rơi từ 5 m xuống sàn, nảy lên 4 m. Lấy g=10 \text{ m/s}^{2}.
Giải: gọi h_{1}=5 m, h_{2}=4 m.
Cơ năng ban đầu: W_{1}=mgh_{1}=0{,}1 \cdot 10 \cdot 5 = 5 J.
Cơ năng sau khi nảy: W_{2}=mgh_{2}=0{,}1 \cdot 10 \cdot 4 = 4 J.
Cơ năng mất đi = 5-4=1 J. Phần này biến thành nội năng của quả bóng và sàn.
Độ biến thiên nội năng \Delta U = 1 J · đáp án D.
⚠ Phân biệt · truyền nhiệt KHÁC thực hiện công
Truyền nhiệt: cần chênh lệch nhiệt độ . Không có lực làm di chuyển.
Thực hiện công: cần lực cơ học tác dụng. Không cần chênh lệch nhiệt độ.
Tổng hợp: \Delta U = A + Q (Nguyên lí I — học kỹ ở Chủ đề 02).
LUKATO AI · LUKATO Edutainment
VẬT LÍ · CHỦ ĐỀ 01 · KHÁI NIỆM 3 · NHIỆT DUNG RIÊNG · ĐỊNH NGHĨA · study.thptai.kr
LUKATO AI · HỌC 10 PHÚT MỖI NGÀY · Vật Lí · Chủ đề 01 · Nội năng và Nhiệt lượng
06 / 14
03 KHÁI NIỆM 1/2 · NHIỆT LƯỢNG VÀ NHIỆT DUNG RIÊNG
Q = mc\Delta t — công thức "xương sống" của toàn chương
Trong mọi đề thi THPTQG phần nhiệt, công thức Q=mc\Delta t luôn xuất hiện — tính nhiệt lượng để làm thay đổi nhiệt độ một vật. Nắm vững ý nghĩa từng chữ là nắm vững 50% đề thi .
⦿ Công thức nhiệt lượng
Q = mc\Delta t
Trong đó:
Q: nhiệt lượng vật thu vào (hoặc tỏa ra) J
m: khối lượng của vật kg
c: nhiệt dung riêng của chất làm nên vật J/kg.K
\Delta t = t_{2} - t_{1}: độ biến thiên nhiệt độ K hoặc độ C
Lưu ý: \Delta t tính bằng K hay độ C đều cho cùng kết quả vì \Delta T = \Delta t.
★ Ý nghĩa nhiệt dung riêng c
Nhiệt dung riêng c của một chất là nhiệt lượng cần cung cấp để làm 1 kg chất đó nóng thêm 1 độ C (hoặc 1 K) .
Ví dụ: c_{\text{nước}}=4200 J/(kg.K) nghĩa là: để 1 kg nước nóng thêm 1 độ, cần 4200 J nhiệt lượng.
Bắc Ninh Câu 10 kiểm chính ý nghĩa này — đáp án C.
⦿ Bảng nhiệt dung riêng thường gặp
Chất · c (J/kg.K)
Nước · 4200
Không khí · 1005
Nhôm · 880
Sắt / thép · 460
Đồng · 380
Chì · 130
Nước có nhiệt dung riêng cao nhất — vì vậy nước nóng và nguội chậm, là "kho nhiệt" của Trái Đất.
✓ Quy đổi nhiệt độ Kelvin — Celsius
T(\text{K}) = t(\text{độ C}) + 273
Ví dụ: khi đề cho t=20 độ C, em phải đổi sang Kelvin: T = 20 + 273 = 293 K. Bắc Ninh Câu 15 hỏi chính dạng này.
LUKATO AI · LUKATO Edutainment
VẬT LÍ · CHỦ ĐỀ 01 · KHÁI NIỆM 3 · BÀI MẪU · study.thptai.kr
LUKATO AI · HỌC 10 PHÚT MỖI NGÀY · Vật Lí · Chủ đề 01 · Nội năng và Nhiệt lượng
07 / 14
03 KHÁI NIỆM 2/2 · BÀI MẪU · CÂU 1 BẮC NINH
Bài mẫu kinh điển — xác định nhiệt dung riêng của nước bằng thực nghiệm
Đây là Câu 1 đề Bắc Ninh lần 2 · 2025-2026 — dạng bài chắc chắn xuất hiện trong THPTQG 2026. Từng bước giải theo Bước 1 · Bước 2 · Bước 3 · Kết luận — em làm theo mẫu này sẽ không bao giờ sai.
① Bài mẫu · Bắc Ninh Câu 1 (đáp án A)
Đề: Học sinh làm thí nghiệm đo nhiệt dung riêng của nước. Bình nhiệt lượng kế chứa 150 g nước ở 62 độ C. Dùng von kế và ampe kế đọc được U=1{,}6 V và I=2{,}5 A. Sau 8 phút 50 giây, nước tăng lên 65{,}5 độ C. Bỏ qua nhiệt lượng bình và đũa. Nhiệt dung riêng của nước trong thí nghiệm này là bao nhiêu?
- Tính công suất của nguồn: P = UI = 1{,}6 \cdot 2{,}5 = 4 W.
- Đổi thời gian: \tau = 8 \cdot 60 + 50 = 530 s.
- Tính nhiệt lượng cấp cho nước: Q = P\tau = 4 \cdot 530 = 2120 J.
- Tính độ tăng nhiệt độ: \Delta t = 65{,}5 - 62 = 3{,}5 độ C.
c = \dfrac{Q}{m\Delta t} = \dfrac{2120}{0{,}150 \cdot 3{,}5} \approx 4038 J/(kg.K)
FIG.03 · Thí nghiệm xác định c của nước
✓ Công suất điện sang nhiệt · công thức cầu nối
Nguồn điện toả nhiệt:
Q = P\tau = UI\tau
Đây là cầu nối giữa điện học (công suất P = UI) và nhiệt học (nhiệt lượng Q). Đề thi hay kết hợp hai phần này — em phải thuộc cả hai.
LUKATO AI · LUKATO Edutainment
VẬT LÍ · CHỦ ĐỀ 01 · KHÁI NIỆM 4 · NHIỆT NÓNG CHẢY · study.thptai.kr
LUKATO AI · HỌC 10 PHÚT MỖI NGÀY · Vật Lí · Chủ đề 01 · Nội năng và Nhiệt lượng
08 / 14
04 KHÁI NIỆM 1/2 · NHIỆT NÓNG CHẢY · Q = \lambda m
Q = \lambda m — nhiệt chuyển rắn thành lỏng (tại nhiệt độ nóng chảy)
Khi chất rắn nóng đến nhiệt độ nóng chảy , nhiệt độ không tăng thêm dù ta vẫn cấp nhiệt — toàn bộ nhiệt lượng dùng để biến đổi trạng thái từ rắn sang lỏng. Đây là khác biệt lớn nhất so với Q=mc\Delta t.
⦿ Công thức nhiệt nóng chảy
Q = \lambda m
Trong đó:
Q: nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoàn toàn J
\lambda: nhiệt nóng chảy riêng của chất J/kg
m: khối lượng chất đang nóng chảy kg
Điều kiện áp dụng: vật đã ở nhiệt độ nóng chảy, đang trong quá trình chuyển pha rắn sang lỏng.
★ Ý nghĩa nhiệt nóng chảy riêng \lambda
\lambda là nhiệt lượng cần để làm nóng chảy hoàn toàn 1 kg chất đã ở nhiệt độ nóng chảy.
Ví dụ: \lambda_{\text{nước đá}} = 3{,}34 \cdot 10^{5} J/kg — để nóng chảy 1 kg nước đá (ở 0 độ C) cần 334\,000 J.
⦿ Bảng nhiệt nóng chảy riêng thường gặp
Chất · t_{\text{nc}} (độ C) · \lambda (J/kg)
Nước đá · 0 · 3{,}34 \cdot 10^{5}
Nhôm · 660 · 4 \cdot 10^{5}
Đồng · 1083 · 1{,}8 \cdot 10^{5}
Sắt · 1535 · 2{,}7 \cdot 10^{5}
⚠ Đường đặc thù · sự nóng chảy
Khi vật đang nóng chảy, biểu đồ t(\tau) có đoạn nằm ngang — nhiệt độ không đổi dù vẫn cấp nhiệt.
Sai lầm hay gặp: tưởng nhiệt làm nóng chảy cũng làm nóng thêm. SAI — tại nhiệt độ nóng chảy, \Delta t = 0 nên không áp dụng mc\Delta t.
LUKATO AI · LUKATO Edutainment