Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

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
Bài 32
NỘI NĂNG VÀ
SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
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 và khoảng cách
động năng
phân tử.
thế năng
phân tử
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 của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật
Kí hiệu: U
Đơn vị: jun (J)
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
NHIỆT ĐỘ
THỂ TÍCH
THAY ĐỔI
VẬN TỐC CHUYỂN ĐỘNG CỦA CÁC PHÂN TỬ THAY ĐỔI
ĐỘNG NĂNG CỦA CÁC PHÂN TỬ THAY ĐỔI
THAY ĐỔI
KHOẢNG CÁCH GiỮA CÁC PHÂN TỬ THAY ĐỔI
THẾ NĂNG CỦA CÁC PHÂN TỬ THAY ĐỔI
NỘI NĂNG THAY ĐỔI
NỘI NĂNG THAY ĐỔI
U = f(T, V)
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
KHÍ LÝ TƯỞNG
THẾ NĂNG PHÂN TỬ
LỰC TƯƠNG TÁC GiỮA CÁC PHÂN TỬ
Bỏ qua
NỘI NĂNG THAY ĐỔI
ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ THAY ĐỔI
NHIỆT ĐỘ
Thay đổi
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
2. Độ biến thiên nội năng.
Độ biến thiên nội năng (ΔU) là phần nội năng tăng lên hay giảm bớt đi trong một quá trình
ΔU =U2 - U1
U1: Nội năng của vật ở trạng thái 1 (trạng thái đầu)
U2: Nội năng của vật ở trạng thái 2 (trạng thái sau)
∆U > 0
U2 > U1
U2 < U1
∆U < 0
Nội năng của vật tăng
Nội năng của vật giảm
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 32.1a/sgk)
Khi thực hiện công, miếng kim loại nóng lên → U thay đổi. (U tăng)
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
Khi thực hiện công làm thể tích khí giảm Khí nóng lên U thay đổi ( U tăng )
Khi thực hiện công lên hệ (hay hệ thực hiện công) thì nội năng của hệ thay đổi
Trong quá trình thực hiện công, có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng
1. Thực hiện công
Thí nghiệm (Hình 32.1b/sgk)
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
Miếng kim loại nóng lên U thay đổi ( U tăng )
1. Thực hiện công
2. Truyền nhiệt
Thí nghiệm (Hình 32.1b/sgk)
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt
Khí trong xi lanh nóng lên U thay đổi ( U tăng )
Thí nghiệm (Hình 32.2b/sgk)
a) Quá trình truyền nhiệt
Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt, gọi tắt là 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
1. Thực hiện công
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
b) Nhiệt lượng
Là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt, gọi tắt là nhiệt
ΔU = U2 - U1 = Q
Q = mCΔt
Với:

ΔU: Độ biến thiên nội năng (J)
Q: Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)
m: Khối lượng (kg)
C: Nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
Δt: Độ biến thiên nhiệt độ ( 0 C hay 0 K)
2. Truyền nhiệt
1. Thực hiện công
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
a) Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt
b) Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt
c) Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là đối lưu
Bài 32 NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
III. 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
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
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.
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
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
Qthu=mncn∆tn
Qtỏa=mnhcnh∆tnh
Qthu=|Qtỏa|