Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

Nhiệt động lực học nghiên cứu các hiện tượng nhiệt về mặt năng lượng và biến đổi năng lượng
* Nội năng và sự biến thiên nội năng
* Nguyên lí I nhiệt động lực học
* Nguyên lí II nhiệt động lực học
Chương VI
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
BÀI 32
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I.NỘI NĂNG
1.Nội năng là gì?
*Động năng là dạng năng lượng mà vật có được do chuyển động.
*Thế năng là năng lượng mà một hệ có được do tương tác giữa các vật của hệ và phụ thuộc vị trí của hệ.
Khi nào một vật có động năng và một vật có thế năng?
Nhắc lại kiến thức về cấu tạo chất
I.NỘI NĂNG
1.Nội năng là gì?
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là phân tử.
Các phân tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy phân tử.
Các phân tử chuyển động không ngừng. Nhiệt độ của vật càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh.
I.NỘI NĂNG
1.Nội năng là gì?
Như vậy các
nguyên tử, 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
Tổng động năng và thế năng của vật gọi là gì?
Cơ 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 gọi là nội năng của vật.
Đơn vị của nội năng là gì?
Kí hiệu: U
- Đơn vị nội năng: jun (J)
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
C1: 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 vật phụ thuộc
vào những yếu tố nào?
I.NỘI NĂNG
1.Nội năng là gì?
Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích. U = f(T, V)
Trong nhiệt động lực học người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật gọi là nội năng của vật.
- Đơn vị là jun (J)
I.NỘI NĂNG
1.Nội năng là gì?
2.Độ biến thiên nội năng
Vậy độ biến thiên nội năng là gì ?
Độ biến thiên nội năng là phần nội năng tăng thêm lên hay giảm bớt đi trong một quá trình. KH: U
∆U= U2 –U1
∆U > 0  Độ biến thiên nội năng tăng.
∆U < 0  Độ biến thiên nội năng giảm.
Nhiệt độ và thể tích
Vậy muốn thay đổi nội năng thì cần phải thay đổi yếu tố nào?
Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
Có mấy cách làm thay
đổi nội năng của vật?
Có 2 cách: thực hiện công,
truyền nhiệt
II.CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công
+ Quá trình làm thay đổi nội năng có sự thực hiện công gọi là quá trình thực hiện công.
+ Trong QTTH công có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng khác sang nội năng
Chưa nén pittông
Sau khi nén pittông
II.CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt
a.Quá trình truyền nhiệt
Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt.
-Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
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 là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. Kí hiệu Q
U = Q
Trong đó: Q: nhiệt lượng nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác
U: độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.
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:
Q = mc t
Q: Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)
m: khối lượng (kg)
c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
t: độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc K)
Trong đó:
*Chú ý:
Qthu = mc(t2 – t1)
Qtỏa = mc(t1 – t2)
t1: nhiệt độ ban đầu
t2 : nhiệt độ lúc sau
- QT làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công lên vật.
- Không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
- QT làm thay đổi nội năng có sự thực hiện công lên vật.
- Có kèm theo sự biến đổi dạng năng lượng
(ví dụ: từ cơ năng sang nội năng)
SỰ TRUYỀN NHIỆT
SỰ THỰC HIỆN CÔNG
So sánh quá trình thực hiện công và truyền nhiệt:
Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt
Hình 32 . 3 a ) Dẫn nhiệt là chủ yếu .
C 4
Người thợ rèn đang nung đỏ thanh sắt.
Bức xạ nhiệt là chủ yếu .
C 4
Hình ảnh tương tự 32 . 3 b
Mặt trời mọc.
Mặt trời lặn.
Hình 32 . 3 c ) Đối lưu là chủ yếu .
C 4
Hình ảnh ñun nöôùc.
Bài tập Củng cố
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Câu 1: Nội năng của một vật là:
a. Tổng động năng và thế năng của vật.
b. Tổng động năng và cơ năng của vật.
c. Tổng thế năng và cơ năng của vật.
d. Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Câu 2: Đun nóng khí trong bình kín. Kết luận nào sau đây sai?
Nội năng của khí tăng lên
Thế năng của các phân tử khí tăng lên
Động năng của các phân tử khí tăng lên
Đèn truyền nội năng cho khối khí
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Câu 3: Phát biểu nào sau đây không đúng?
Nội năng là một dạng năng lượng.
Nội năng thay đổi do quá trình thực hiện công.
Nội năng thay đổi do quá trình truyền nhiệt.
Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng
của hệ.
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Câu 4: Nội năng của một vật có tính chất nào sau đây?
Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật.
Phụ thuộc vào thể tích của vật.
Phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật.
Không phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích.
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Câu 5: Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng?
Nội năng là một dạng năng lượng.
Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
Nội năng là nhiệt lượng.
Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi.
kính chúc thầy cô và các em
sức khỏe, học tốt.