Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

CHÀO QUÝ THẦY CÔ VÀ CÁC EM
Động năng
Thế năng
Cơ năng
Bài 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
h
Các phân tử có động năng, thế năng không? Vì sao?
Các phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng.

Giữa các phân tử có lực tương tác.
động năng
phân tử
thế năng
phân tử
Nội năng
+
║
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
 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.
Kí hiệu: U
Đơn vị: Jun ( J )
1. Nội năng:
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Nhiệt độ
Vận tốc chuyển động hỗn độn
của các phân tử thay đổi
Động năng của
các phân tử thay đổi.
Thể tích
Khoảng cách giữa
các phân tử thay đổi
Thế năng tương tác
thay đổi.
Thay đổi
Thay đổi
Hãy chứng tỏ nội năng của một vật
phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật:
U = f(T,V).
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật:
U = f(T, V)
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
Câu hỏi :Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ ?
Trả lời: Vì bỏ qua tương tác giữa các phân tử nên các phân tử khí lí tưởng chỉ có động năng mà không có thế năng do đó nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
2. Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích:
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
+ Thí nghiệm:
Ta có mấy cách làm thay đổi nội năng của một vật?
2. Truyền nhiệt
Miếng kim loại nóng lên → U thay đổi. (U tăng)
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
+ Thí nghiệm:
Thể tích khí giảm. Khí nóng lên → U thay đổi ( U tăng )
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
I. NỘI NĂNG
* Khi thực hiện công lên hệ thì có thể làm thay đổi nội năng của hệ.
* Trong quá trình thực hiện công thì có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
I. NỘI NĂNG
+ Kết luận:
2. Truyền nhiệt
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
a) Quá trình truyền nhiệt
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
+ Thí nghiệm:
Miếng kim loại nguội đi → U thay đổi. (U giảm)
I. NỘI NĂNG
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
+ Thí nghiệm: Hình 32.2b
Tiến hành và kết quả thu được:
Miếng kim loại, khí trong xi lanh nóng lên → U thay đổi. (U tăng)
+ Kết luận:
* Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt.(Sự truyền nhiệt)
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
a) Quá trình truyền nhiệt
I. NỘI NĂNG
Ngoại lực thực hiện công lên vật.
Có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng khác sang nội năng.
Ngoại lực không thực hiện công lên vật.
Nội năng được truyền từ vật này sang vật khác.
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt ?
Trả lời:
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
I. NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt
b) Nhiệt lượng:
Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng.
∆U=Q
a) Quá trình truyền nhiệt
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Q là nhiệt lượng mà vật nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác.
 
Trong đó :
Q=mc∆t
m: khối lượng (kg).
c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K hoặc J/kg.độ).
∆t: độ biến thiên nhiệt độ (0C hay K).
Q: nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J).
Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức:
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
I. NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt
a) Quá trình truyền nhiệt
b) Nhiệt lượng:
CỦNG CỐ
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
- Nội năng = động năng phân tử + Thế năng phân tử
Nội năng của vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích.
U = f(T, V)
- Có 2 cách làm thay đổi nội năng đó là thực hiện công và truyền nhiệt.
Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra được tính bằng công thức:
Q=mc∆t
VẬN DỤNG
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
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
VẬN DỤNG
Câu 2. Nội năng của một vật là
A. tổng động năng và thế năng của vật.
B. tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
C. tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công.
D. nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
VẬN DỤNG
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.
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
VẬN DỤNG
Câu 4. Nhiệt lượng cần cung cấp cho 0,5 kg nước ở 00C đến khi nó sôi là bao nhiêu? Nếu biết nhiệt dung của nước là xấp xỉ 4,18.103 (J/kg.K).
A. 2,09.105 J.
B. 3.105 J.
C. 4,18.105 J.
D. 5.105 J.
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Hướng dẫn :
∆t = t2 –t1 = 100oC – 0oC = 100oC
Q = mc∆t = 0,5.4,18.103.100 = 2,09.105 J
Chúc thầy cô và các em sức khỏe, hạnh phúc!