Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG
QUÍ THẦY CÔ
VỀ DỰ GIỜ LỚP 10.3
Trường THPT VĨNH LONG
SVTH: Trần Hoàng Ân 1090302
Tặng Trương Thị Thùy Trang 1097165
Trường Đại Học Cần Thơ
Cảnh mặt trời mọc
Cảnh con sóng thần
Chiếc quạt máy đang quay
Bóng đèn đang cháy sáng
CHƯƠNG VI:
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

NỘI DUNG:

NỘI NĂNG

CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI 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:
1. Định nghĩa:
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.
* Nội năng được kí hiệu là U
* Đơn vị là Jun (J)
* Nội năng của một vật: U = f(V,T)
* Nội năng của KLT : U = f(T)
*NỘI NĂNG là gì?
Động năng của
các phân tử
Thế năng tương tác
giữa các phân tử
NỘI NĂNG
Hãy chứng minh:
NỘI NĂNG của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích
U = f(T,V) ?
Vận tốc của
phân tử
Nhiệt độ
của vật (T)
Khoảng cách giữa
các phân tử
Thể tích
của vật (V)
C2: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ?
Khí lí tưởng bỏ qua tương tác
giữa các phân tử khí
thế năng tương tác bằng không
không phụ thuộc thể tích
nội năng khí lý tưởng
chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
I. NỘI NĂNG:
1. Định nghĩa:
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.
* Nội năng được kí hiệu là U
* Đơn vị là Jun (J)
* Nội năng của một vật: U = f(V,T)
* Nội năng của KLT : U = f(T)
2. Độ biến thiên nội năng:
∆U: là phần năng lượng bị thay đổi (tăng lên hay giảm bớt) trong một quá trình
∆U = U2-U1 > 0 → U tăng
∆U = U2-U1 < 0→ U giảm
Bài 32:
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Theo các em, nội năng của một vật có thể thay đổi được không?
Nếu nội năng thay đổi được, vậy để thay đổi nội năng ta cần thay đổi những yếu tố nào?
NỘI NĂNG
Động năng của
các phân tử
Thế năng tương tác
giữa các phân tử
Vận tốc của
phân tử
Khoảng cách giữa
các phân tử
Nhiệt độ của vật
(T)
Thể tích của vật
(V)
Nội năng là 1 hàm U = f(V,T). Vậy để thay đổi nội năng, ta có thể thay đổi các yếu tố:
Làm nhiệt độ
thay đổi
Vận tốc phân tử
thay đổi
Động năng của các
phân tử thay đổi
NỘI NĂNG THAY ĐỔI
Thế năng giữa các
phân tử thay đổi
Khoảng các giữa các
phân tử thay đổi
Làm thể tích
thay đổi
Bài 32:
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG:
1. Định nghĩa:
* Nội năng của một vật: U=f(V,T)
* Nội năng của KLT: U=f(T)
2. Độ biến thiên nội năng: (∆U)
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
* Có sự chuyển hóa từ 1 dạng năng lượng khác sang nội năng
VD: cọ xác miếng kim loại và đẩy pit-tông là quá trình
Cơ năng -> Nội năng
Dựa vào sách giáo khoa, cho biết có mấy cách làm thay đổi nội năng?
Có 2 cách làm thay đổi nội năng đó là
thực hiện công và truyền nhiệt
2. Truyền nhiệt:
a. Quá trình truyền nhiệt:
*Không có ngoại lực thực hiện công lên vật
→ gọi tắt là sự 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.
VD: quá trình truyền nhiệt từ miếng sắt nóng sang nước lạnh, từ ngọn lửa sang pit-tông

Vậy trong quá trình truyền nhiệt. Phần nội năng của vật tăng thêm hay mất đi (∆U) được gọi là gì?
Bài 32:
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG:
1. Định nghĩa:
* Nội năng của một vật: U=f(V,T)
* Nội năng của KLT: U=f(T)
2. Độ biến thiên nội năng: (∆U)
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công: (SGK)
2. Truyền nhiệt:
a. Quá trình truyền nhiệt (SGK)
b. Nhiệt lượng:
Nhiệt lượng là gì?
Là số đo biến thiên của nội năng
trong quá trình truyền nhiệt
∆U = Q
Q: nhiệt lượng
∆U: độ biến thiên
nội năng
Nhiệt lượng của một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi:


Trong đó:
Q: nhiệt lượng thu vào hoặc tỏa ra (J).
m: khối lượng (kg)
c: nhiệt dung riêng (J/kg.K)
∆t = độ biến thiên nhiệt độ ( 0C hoặc K)
Chú ý:
Qthu = mc(t2 – t1)
Qtỏa = mc(t1 – t2)
t1: nhiệt độ ban đầu của vật
t2: nhiệt độ lúc sau của vật
Qtỏa = Qthu
Q = mc∆t
Bài 32:
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Thảo luận nhóm:
C3: hãy so sánh sự thực hiện công và truyền nhiệt, công và nhiệt lượng ?
Đều làm thay đổi nội năng của vật
-Ngoại lực thực hiện công
lên vật
-Có sự chuyển hóa
năng lượng
(VD: từ cơ năng sang
nội năng)
-Ngoại lực không thực hiện
công lên vật
Không có sự chuyển hóa
năng lượng, mà chỉ có truyền
nội năng trực tiếp từ vật này
sang vật kia
Bài 32:
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Thảo luận nhóm:
C3: hãy so sánh sự thực hiện công và truyền nhiệt, công và nhiệt lượng ?
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 tồn tại cùng vật chất,
còn nhiệt lượng chỉ xuất hiện khi
có sự truyền nhiệt từ vật này
sang vật khác)
Thảo luận nhóm:
C4: Mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình 32.3
Dẫn nhiệt là chủ yếu
Bức xạ nhiệt là chủ yếu
Đối lưu là chủ yếu
Hình 32.3 a
Hình 32.3 b
Hình 32.3 c
Bài 32:
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Bài tập cũng cố:

Câu 1:
Nội năng của một khí lí tưởng có tính chất nào sau đây?

A. Chỉ phụ thuộc nhiệt độ

B. Chỉ 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
Bài tập cũng cố:

Câu 2:
Đun nóng khí trong bình kín, kết luận nào SAI?

A. Nội năng của khi trong bình tăng lên

B. Thế năng của các phân tử khí tăng lên

C. Động năng của các phân tử khí tăng lên

D. Nội năng của khí trong bình được giữ nguyên
Bài 32:
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Bài tập cũng cố:

Câu 3:
Phát biểu náo 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. Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng của hệ
Bài 32:
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Bài tập cũng cố:

Câu 4:

Cho 100g chì được truyền nhiệt lượng 260J thì nhiệt độ của nó tăng lên từ 150 C đến 350 C. Nhiệt dung riêng của chì là bao nhiêu?

A. 2600 (J/kgK) B. 130 (J/kgK)


C. 65 (J/kgK) D. Đáp án khác
ĐỘNG NĂNG PHÂN TỬ
Xét các phân tử
Giữa các phân tử
có lực tương tác
THẾ NĂNG TƯƠNG
TÁC PHÂN TỬ
NỘI NĂNG
 Phân tử chuyển động
Hình 32.1 b
Tiến hành thí nghiệm
Ấn pit-tông và cọ xát kim loại là thực hiện quá trình gì?
……………………
Nội năng của khối khí và miếng kim loại như thế nào?
…………………………………
Hình 32.1 a
Thực hiện công
Nhiệt độ của miếng kim loại
…………………..
Thể tích của khí trong pít - tông
…………………..
Nhiệt độ của khí trong pít - tông
…………………..
Tăng (THAY ĐỔI)
Tăng
Tăng
Giảm
Trong quá trình thực hiện công, có sự chuyển hóa năng lượng không?
Vậy chuyển hóa từ dạng nào sang dạng nào?

Hình 32.1a: ………...... ->…...….………....


Hình 32.1b:………...… ->…………………

Cơ năng
Nội năng
Cơ năng
Nội năng
Nước lạnh
Tiến hành thí nghiệm
Nhiệt độ của miếng kim loại sau khi đưa vào nước như thế nào?
…………………………..
Nhiệt độ của khối khí trong pit-tông như thế nào?
………………………….
Nội năng của:
Miếng kim loại:……………..
Khối khí trong pit-tông…………..
Tăng
Tăng
Giảm
Tăng
NỘI NĂNG THAY ĐỔI