Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

Kính chào thầy cô và các em học sinh
Nội năng và sự biến thiên nội năng
Nguyên lý I nhiệt động lực học
Nguyên lý II nhiệt động lực học
CHƯƠNG VI:
CƠ SỞ CỦA 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
I/ NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
- Động năng là năng lượng của vật có được do nó đang chuyển động
- Thế năng là năng lượng của vật có được do tương tác
Các phân tử cấu tạo nên vật có động năng và thế năng không?
Các phân tử chuyển động
không ngừng
Động năng
Giữa các phân tử có
lực tương tác
Thế năng
Nội năng
Trong nhiệt động lực học, tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật gọi là nội năng của vật
- Kí hiệu: U
- Đơn vị: Jun (J)
U = Wđ + Wt
Lưu ý: Cơ năng = Wđ + Wt của vật.
Nội năng = Wđ+ Wt của phân tử
1. Nội năng là gì?
BÀI 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
I/ NỘI NĂNG
Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật?
Nhiệt độ
Thay đổi
vận tốc chuyển động
của các phân tử
thay đổi
Động năng của
các phân tử thay đổi
Thể tích
Thay đổi
khoảng cách giữa
các phân tử thay đổi
Thế năng của
các phân tử thay đổi
Nội năng của
vật thay đổi
U = f(T, V)
Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ?
Khí lý tưởng là gì?
Khí lý tưởng là chất khí trong đó các phân tử
được coi là các chất điểm và chỉ tương tác
với nhau khi va chạm.
(Khi chưa va chạm lực tương tác
giữa các phân tử là rất yếu, nên có thể bỏ qua)
Khí lý tưởng
Bỏ qua
lực tương tác
Động năng
Thế năng
Nội năng của khí lý tưởng
THAY ĐỔI
Vận tốc phân tử
Nhiệt độ
U = f(T)
2. Độ biến thiên nội năng của vật
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.
U1: nội năng ở trạng thái 1
U2: nội năng ở trạng thái 2
ΔU = U2 – U1
+) Khi ∆U > 0 : nội năng của vật tăng
+) Khi ∆U < 0: nội năng của vât giảm.
II/ Các cách làm thay đổi nội năng
II/ CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
Miếng kim loại
nóng lên
Nội năng của
miếng kim loại tăng
Thể tích khí trong
xilanh giảm xuống
Khí nóng lên
Nội năng của khí
tăng
Có những cách nào làm thay đổi nội năng của miếng kim loại?
Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng
Nước sôi
Nhiệt độ của miếng kim loại tăng.
Nội năng tăng
Truyền nhiệt, dẫn đến thay đổi nội năng
Xilanh bên trong
chứa khí
Chuyển động của
các phân tử tăng lên
Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng
Nhờ có
biến thiên
nội năng
mà ôtô,
xe máy
chuyển
động
Nhờ có biến thiên nội năng mà xe tăng chuyển động được
Nhờ có biến thiên nội năng mà tên lửa phóng lên được
BÀI 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I/ NỘI NĂNG
II/ CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
Cho tiếp xúc với nguồn nhiệt
Khí trong xi lanh nóng lên
Nội năng tăng
Truyền nhiệt, dẫn đến thay đổi nội năng.
có mấy cách làm thay đổi nội năng của vật? Nêu tên những cách đó?
Thực hiện công
Sự truyền nhiệt
Làm thay đổi
nội năng của vật
Ngoại lực thực hiện
công lên vật
Có sự chuyển hóa
năng lượng
Ngoại lực không thực
hiện công lên vật
Không có sự chuyển
hóa năng lượng
Thực hiện công
Truyền nhiệt
a) Quá trình truyền nhiệt
b. Nhiệt lượng
1. Thực hiện công
2. Truyền nhiệt
a) Quá trình truyền nhiệt
- Là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt
Biểu thức: ΔU = Q
ΔU: độ biến thiên nội năng
Q: Nhiệt lượng nhận được (hay tỏa ra)
b) Nhiệt lượng
Công thức tính nhiệt lượng:
Q = m.c.Δt
Q: Nhiệt lượng (J)
m: Khối lượng (kg)
c: Nhiệt dung riêng (J/kg.K)
Δt: độ biến thiên nhiệt độ ( oC hoặc K)
Nhiệt năng là năng lượng có được do
chuyển động nhiệt
Nhiệt lượng
Nhiệt năng
- Không phải là một dạng năng lượng mà chỉ là số đo năng lượng.
- Là một dạng năng lượng (là một phần của nội năng)
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
2. Truyền nhiệt
a) Quá trình truyền nhiệt
b) Nhiệt lượng
Cỏch truy?n nhi?t ch? y?u l� d?n nhi?t
Cỏch truy?n nhi?t ch? y?u l� d?i luu
Cách truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt
Hãy quan sát và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hình vẽ dưới đây:
Câu 1: Nội năng của một vật là:
Tổng động năng và thế năng của vật
Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
Tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công
Nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt
Câu 2: Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là không đúng?
Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt
Đơn vị của nhiệt lượng cũng là đơn vị của nội năng
Một vật lúc nào cũng có nội năng do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng
Nhiệt lượng không phải là nội năng
Câu 3: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về nội năng?
Ở mỗi trạng thái nhiệt, nội năng của một vật có giá trị xác định
Nội năng tỷ lệ nghịch với nhiệt dung riêng của vật
Các vật có thể trao đổi nội năng với nhau
Nội năng tỷ lệ với nhiệt độ của vật
BÀI 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I/ NỘI NĂNG
II/ CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
Bài 7: (Sgk – Trang 173)
- Gọi t là nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng
- Nhiệt lượng của bình nhôm thu vào là:
- Nhiệt lượng của nước thu vào là:
- Nhiệt lượng của sắt tỏa là:
BÀI 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Nội năng
Sự biến thiên nội năng
Phân biệt được 2 cách làm thay đổi nội năng: thực hiện công và truyền nhiệt
Nắm được khái niệm và biểu thức tính nhiệt lượng
Kính chào thầy cô và các em học sinh