Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

CHƯƠNG VI
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
BÀI 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì? Độ biến thiên nội năng.
Thực hiện công
Truyền nhiệt
Nội dung bài học:
2. Các cách làm thay đổi nội năng:
BÀI 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG:
1. Nội năng là gì?
Nhắc lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất?
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là phân tử.
Các phân tử chuyển động không ngừng, các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ càng cao.
Giữa các phân tử có lực tương tác gọi là lực tương tác phân tử
Các phân tử luôn có động năng.
Giữa các phân tử có thế năng tương tác
+
Nội Năng
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 phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật.
U = Uđ + Ut
Uđ: Động năng của các phân tử
Ut : Thế năng của các phân tử
U : Nội năng
* Đơn vị nội năng: Jun(J)
Nhắc lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất?
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là phân tử.
Các phân tử chuyển động không ngừng, các phân tử chuyển động càng nhanh khi nhiệt độ càng cao.
Giữa các phân tử có lực tương tác gọi là lực tương tác phân tử
Các phân tử luôn có động năng.
Giữa các phân tử có thế năng tương tác
Động năng của các phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ.
Thế năng của các phân tử phụ thuộc thể tích.
+
Nội Năng
=
Nội năng của vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích.
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 phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật.
U = Uđ + Ut
Uđ: Động năng của các phân tử
Ut:Thế năng của các phân tử
U: Nội năng
* Đơn vị nội năng: Jun(J)
* Nội năng của vật: U = f(T, V)
(phụ thuộc vào nhiệt độ)
(phụ thuộc thể tích)
Nhắc lại khái niệm khí lí tưởng ?
Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm gọi là khí lí tưởng.
Nhắc lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất?
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là phân tử.
Các phân tử chuyển động không ngừng, các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ càng cao.
Giữa các phân tử có lực tương tác gọi là lực tương tác phân tử
Các phân tử luôn có động năng.
Giữa các phân tử có thế năng tương tác
Động năng của các phân tử phụ thuộc vào nhiệt độ.
Thế năng của các phân tử phụ thuộc thể tích.
+
Nội Năng
=
Nội năng của lượng khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
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 phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật.
U = Uđ + Ut
Uđ: Động năng của các phân tử (phụ thuộc vào nhiệt độ)
Ut:Thế năng của các phân tử (phụ thuộc thể tích)
U: Nội năng
* Đơn vị nội năng: Jun(J)
* Nội năng của vật: U = f(T, V)
* Đối với khí lí tưởng: U = f(T)
2. Độ biến thiên nội năng:(∆U)
Độ biến thiên nội năng của một vật là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt trong một quá trình.
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG:
Hãy tìm cách làm thay đổi nội năng của miếng kim loại?
Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng
Nước sôi
Truyền nhiệt, dẫn đến thay đổi nội năng
Cọ xát
Nhiệt độ của các phân tử tăng
Nội năng tăng
Bỏ vào cốc nước sôi
Nhiệt độ của các phân tử tăng.
Nội năng tăng
Hãy tìm cách thay đổi nội năng của khối khí trong xilanh như hình vẽ?
Pittông nén thể tích
Giảm khoảng cách giữa các phân tử
Nội năng tăng
Cho tiếp xúc với nguồn nhiệt
Khí trong xi lanh nóng lên
Nội năng tăng
Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng.
Truyền nhiệt, dẫn đến thay đổi nội năng.
- Có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng sang nội năng.
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:
- Ngoại lực thực hiện công lên vật.
Ngoại lực không thực hiện công lên vật.
-Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công là công :
U = A
-Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình nhiệt là nhiệt lượng: U = Q
Nhiệt lượng Q của vật thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi
Q = mc∆t

m: khối lượng (kg)
c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
∆t: độ biến thiên nhiệt độ (0C hay K)
Hãy so sánh công và nhiệt lượng:
NHIỆT LƯỢNG
CÔNG
Công là phần năng lượng được truyền từ vật này sang vật khác trong quá trình thực hiện công
Nhiệt lượng là phần nội năng mà vật nhận được hay mất đi khi truyền nhiệt
Chú ý: Nhiệt lượng không phải là một dạng năng lượng (vì năng lượng luôn luôn tồn tại cùng với vật chất còn nhiệt lượng chỉ xuất hiện khi có sự truyền nhiệt từ vật này sang vật khác)
Các hình thức truyền nhiệt
chủ yếu là dẫn nhiệt.
chủ yếu là đối lưu
chủ yếu là bức xạ nhiệt.
BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Câu nào sau đây nói về nội năng là đúng?
Nội năng là nhiệt lượng
Nội năng của vật A lớn hơn nội năng của vật B thì nhiệt độ của vật A luôn lớn hơn nhiệt độ của vật B
Nội năng là một dạng năng lượng
Nội năng của một vật chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật
C. Nội năng là một dạng năng lượng
Câu 2: Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là không đúng?
Nhiệt lượng là phần nội năng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt
Nhiệt lượng là phần nội năng mà vật mất bớt đi trong quá trình truyền nhiệt
Nhiệt lượng không phải là nội năng
Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng
D. Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng
Bài: 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
Qthu= mncn∆tn
Qtỏa= mnhcnh∆tnh
Qthu= Qtỏa