Bài 13. Công cơ học

bài giảng
nguyên lý I nhiệt động lực học
A. Kiểm tra bài cũ
- Hãy kể tên các dạng năng lượng đã học?
- Một vật nằm yên trên mặt đất. Nếu chọn mặt đất làm gốc thế năng thì khi đó cơ năng của vật bằng bao nhiêu?
Nếu ta để ý đến các phân tử cấu tạo nên vật thì liệu vật có dạng năng lượng nào khác không? Nếu có thì độ lớn của nó phụ thuộc vào những yếu tố nào?
B. Vào bài mới
Nội năng.
1. Nội năng là gì?
Nếu chú ý đến các phân tử cấu tạo nên vật thì chúng có những dạng năng lượng nào?
- Thế năng phân tử là gì?
- Động năng phân tử là gì?
Khái niệm: Nội năng là một dạng năng lượng bên trong của hệ, nó chỉ phụ thuộc vào trạng thái của hệ. Nội năng bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa các phân tử đó.
Độ lớn của nội năng phụ thuộc vào
những yếu tố nào?
C1: Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật?
C2: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ?
Nội năng phụ thuộc vào:
Nhiệt độ của vật.
Thể tích của vật.
Nội năng của một lượng khí lý tưởng
phụ thuộc vào yếu tố nào?
U = f(T,V)
2. Các cách làm thay đổi nội năng.
- Muốn thay đổi nội năng của vật ta phải làm thế nào?
Để thay đổi nội năng của vật (lượng khí) ta có thể thay đổi nhiệt độ hoặc thể tích của vật ( lượng khí) được không?
Vậy: Muốn làm thay đổi nội năng của vật ta có thể làm thay đổi thể tích hoặc nhiệt độ của vật đó.
Khi ta cọ xát miếng kim loại trên mặt bàn thì miếng kim loại nóng lên. Do đó nội năng của vật thay đổi
a. Thực hiện công.
Nhiệt độ (T) tăng
Khi ta ấn pit tông xuống mạnh và nhanh thì thể tích giảm đồng thời nhiệt độ của khí tăng lên. Do đó nội năng của khí thay đổi.
Thể tích giảm
b. Truyền nhiệt.
Quá trình truyền nhiệt.
Nước nóng
C4: Hãy ghép các hiện tượng trong hình
vẽ với các hình thức truyền nhiệt
Tương ứng sau:
1.Hình thức truyền nhiệt chủ yếu
là dẫn nhiệt.

2. Hình thức truyền nhiệt chủ yếu
là đối lưu.

3. Hình thức truyền nhiệt chủ yếu
là bức xạ nhiệt.
Thực hiện công và truyền nhiệt giống và khác nhau như thế nào?
Giống nhau: Thực hiện công và truyền nhiệt đều là những cách làm thay đổi nội năng của vật.
Khác nhau:
+ Thực hiện công có sự biến đổi các dạng năng lượng: cơ năng biến đổi thành nội năng.
+ Truyền nhiệt không có sự biến đổi các dạng năng lưọng.
II. Nguyên lý I nhiệt động lực học
Xét một hệ trao đổi công và nhiệt lượng với các vật ngoài, được chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 ( hình 1)
V
P
1
2
Độ biến thiên nội năng ?U của hệ được xác định:
?U = U2 - U1
Nội năng ở trạng thái 2
Nội năng ở trạng thái 1
0
áp dụng định luật bảo toàn năng lượng ta có điều gì?
?U = Q + A (*)
Độ biến thiên nội năng của hệ
Nhiệt lượng mà hệ nhận
Công mà hệ nhận được
Quy ước: - Nếu Q > 0, hệ nhận nhiệt lượng.
- Nếu Q < 0, hệ nhả nhiệt lượng.
- Nếu A > 0, hệ nhận công.
- Nếu A < 0, hệ sinh công.
Phương trình (*) là phương trình biểu thị nguyên lý I nhiệt động lực học.
Nội dung nguyên lý I:
Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng đại số nhiệt lượng và công mà hệ nhận được.
Có thể viết (*) dưới dạng: Q = ?U - A
Vậy: Nhiệt lượng truyền cho hệ làm tăng nội năng của hệ và biến thành công mà hệ sinh ra.
Củng cố kiến thức
Câu 1: Câu nào sau đây không đúng khi nói về nội năng?
Nội năng là một dạng năng lượng.
B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
C. Nội năng là nhiệt lượng của vật.
D. Nội năng của một vật có thể tăng lên hay giảm đi.
Đáp án: C
Câu 2: Câu nào đúng?
Nhiệt độ của vật giảm là do nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật:
A. Ngừng chuyển động.
B. Nhận thêm động năng.
C. Chuyển động chậm đi.
D. Va chạm vào nhau.
The and
xin chân thành cảm ơn !