Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

Nội dung text: Bài giảng Vật lí Lớp 10 - Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

1. CHƯƠNG VI CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC ❖NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG ❖NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC ❖NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
2. Bài 32
3. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì? Động năng Thế năng h Cơ năng
4. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG Các phân tử có động năng, thế năng không? Vì sao? Các phân tử chuyển động hỗn động năng độn không ngừng. phân tử. + thế năng Giữa các phân tử có lực tương phân tử tác và khoảng cách ║ Nội năng
5. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì? ❖ Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật. Kí hiệu : U Đơn vị : Jun ( J )
6. Câu hỏi C1 sgk/170? VậyVậyHãy nội nộichứng năng năng tỏ của nộicủa năngmột một vật củavật phụ mộtphụ vậtthuộc vào phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: thuộcTrả lờivào câu những hỏi yếuC1 sgk/170:tố nào? nhiệtU = f(T,V).độ và thể tích. Vận tốc chuyển động hỗn độn Nhiệt độ Thay đổi của các phân tử thay đổi Động năng của các phân tử thay đổi. Khoảng cách giữa Thể tích Thay đổi các phân tử thay đổi Thế năng tương tác thay đổi.
7. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì? Trả lời: Vì bỏ qua tương tác giữa các phân tử 2. ĐộCâu biếnNhiệt hỏi thiên C2: n ănộing Hãy nănglà chứngnăng (Δ lU)ượng tỏ: nộicủa nă ngchuyển của một động hỗn nên các phân tử khí lí tưởng chỉ có động năng lượngĐộđộn biếnkhícủa thiênlí tcácưởng nội phânchỉ năng tửphụ haycủa thuộc làmột tổng nhiệt vật động là độ phần?năng nộicủa mà không có thế năng do đó nội năng của khí lí năng tăngcác phânthêm tửlên cấu hay tạo giảm nên bớt vật. đi trong một quá trình.tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. U = U2 – U1 * U > 0 → U  * U < 0 → U 
8. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: 2.+ TruyềnThíTa nghiệm: cónhiệt mấy Hình cách 32.1a làm thay Tiến hành thí nghiệm: Miếng đổikim nộiloại năngnóng lêncủa → một U thay vật? đổi. (U tăng)
9. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: + Thí nghiệm: Hình 32.1b Tiến hành thí nghiệm: Thể tích khí giảm. Khí nóng lên → U thay đổi ( U tăng )
10. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: + Kết luận: * Khi thực hiện công lên hệ hoặc cho hệ thực hiện công thì có thể làm thay đổi nội năng của hệ. * Trong quá trình thực hiện công thì có sự biến đổi qua lại giữa nội năng và dạng năng lượng khác.
11. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 2. Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt + Thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm: Miếng kim loại nguội đi → U thay đổi. (U giảm)
12. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG +Miếng Thí nghiệm: kim loại, Hình khí 32.2b trong xi lanh nóng lên → U thay đổi. Tiến hành và(U kếttăng) quả thu được:
13. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 2. Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt + Kết luận: * Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt. (Sự truyền nhiệt) * Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
14. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN Trả lời: THIÊN NỘI NĂNG Hãy so sánh sự thực hiện công 1. ThựcCâu hỏihiện C3công sgk: / 172 2. Truyền nhiệt: và sự truyền nhiệt ? ➢ Ngoại lực thực hiện công ➢ Ngọai lực không thực lên vật. hiện công lên vật. ➢ Có sự chuyển hóa năng ➢ Không có sự chuyển lượng từ cơ năng sang nội hóa năng lượng từ dạng năng. này sang dạng khác.
15. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: 2. Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt b) Nhiệt lượng: ❖ Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng. ∆U=Q ∆U là độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt. Q là nhiệt lượng mà vật nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác.
16. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: 2. Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt b) Nhiệt lượng: ❖ Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức: Q=mc∆t ❖ Trong đó : Q:c: nhiệt nhiệt dung lượng riêngthu vàocủa haychất tỏa (J/kg.K ra (J). hoặc J/kg.độ). ∆t:m: khốiđộ biến lượng thiên (kg). nhiệt độ (0C hay K).
17. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG Trả lời: Câu hỏi C3 : Hãy so sánh công và nhiệt lượng ? Công Nhiệt lượng ➢ Công là phần năng ➢ Nhiệt lượng là phần lượng được truyền từ nội năng mà vật nhận vật này sang vật khác được hay mất đi trong trong quá trình thực quá trình truyền nhiệt. hiện công.
18. Câu hỏi C4: Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình 32. 3 ? Trả lời: Hình a) cách truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt. Hình b) cách truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt. Hình c) cách truyền nhiệt chủ yếu là đối lưu.
19. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG * Ứng dụng của độ Động năng, thế năng biến thiên nội năng của các phân tử có ý của vật : nghĩa gì đối với cuộc sống con người ??? Động cơ đốt trong
20. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG CỦNG CỐ Câu 1: Nội năng của một khí lí tưởng có tính chất nào sau đây ? A. Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ B. Phụ thuộc vào thể tích C. Phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích D. Không phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích
21. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG CỦNG CỐ Câu 2: Đun nóng khí trong bình kín. Kết luận nào sau đây sai ? A. Nội năng của khí tăng lên B. Thế năng của các phân tử khí tăng lên C. Động năng của các phân tử khí tăng lên D. Đèn truyền nội năng cho khối khí
22. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG CỦNG CỐ Câu 3: Phát biểu nào sau đây không đúng ? A. Nội năng là một dạng năng lượng. B. Nội năng thay đổi do quá trình thực hiện công. C. Nội năng thay đổi do quá trình truyền nhiệt. D. Nội năng là nhiệt lượng.
23. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG CỦNG CỐ Câu 4: Cho 100g chì được truyền nhiệt lượng 260J. Nhiệt độ của chì tăng từ 150C đến 350C. Tính nhiệt dung riêng của chì ? A. 2600 (J/kg.độ) B. 130 (J/kg.độ) C. 65 (J/kg.độ) D. một giá trị khác Q 260 Q = mc t → c = = =130(J / kg.đô) m t 0,1.20
24. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG CỦNG CỐ Câu 5: Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0.105kg, được nung nóng đến 1420C vào 1 cốc nước ở 200C. Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng 420C. Tính lượng nước trong cốc. Coi nhiệt lượng truyền cho cốc và môi trường bên ngoài là không đáng kể. Biết cnhôm= 880J/kg.K, cnước = 4200J/kg.K Q =m c ∆t thu n n n m c t m = nh nh nh = 0,1kg Qtỏa=mnhcnh∆tnh n cn t n Qthu=|Qtỏa|