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
B�i 32
NỘI NĂNG VÀ
SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Động năng
Thế năng
Cơ năng
h
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
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 )
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?
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
Hãy chứng tỏ nội năng của một vật
phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật:
U = f(T,V).
Câu hỏi C1 sgk/170?
Trả lời câu hỏi C1 sgk/170:
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích.
Độ biến thiên nội năng của một vật là phần nội năng tăng thêm lên hay giảm bớt đi trong một quá trình.
2. Độ biến thiên nội năng (ΔU):
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
U = U2 – U1
* U < 0 → U 
* U > 0 → U 
Câu hỏi C2: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ ?
Trả lời: Vì bỏ qua tương tác giữa các phân tử nên các phân tử khí lí tưởng chỉ có động năng mà không có thế năng do đó nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
Nhiệt năng là năng lượng của chuyển động hỗn độn của các phân tử hay là tổng động năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
+ Thí nghiệm: Hình 32.1a
Tiến hành thí nghiệm:
Ta có mấy cách làm thay đổi nội năng của một vật?
2. Truyền nhiệt
Miếng kim loại nóng lên → U thay đổi. (U tăng)
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
+ Thí nghiệm: Hình 32.1b
Tiến hành thí nghiệm:
Thể tích khí giảm. Khí nóng lên → U thay đổi ( U tăng )
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
I. NỘI NĂNG
* Khi thực hiện công lên hệ hoặc cho hệ thực hiện công thì có thể làm thay đổi nội năng của hệ.
* Trong quá trình thực hiện công thì có sự biến đổi qua lại giữa nội năng và dạng năng lượng khác.
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
I. NỘI NĂNG
+ Kết luận:
2. Truyền nhiệt
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
a) Quá trình truyền nhiệt
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
+ Thí nghiệm:
Tiến hành thí nghiệm:
Miếng kim loại nguội đi → U thay đổi. (U giảm)
I. NỘI NĂNG
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
+ Thí nghiệm: Hình 32.2b
Tiến hành và kết quả thu được:
Miếng kim loại, khí trong xi lanh nóng lên → U thay đổi. (U tăng)
+ Kết luận:
* Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt. (Sự truyền nhiệt)
* Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
a) Quá trình truyền nhiệt
I. NỘI NĂNG
Ngoại lực thực hiện công lên vật.
Có sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng sang nội năng.
Ngọai lực không thực hiện công lên vật.
Không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Câu hỏi C3 sgk / 172
Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt ?
Trả lời:
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
I. NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt
b) Nhiệt lượng:
Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng.
∆U=Q
a) Quá trình truyền nhiệt
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Q là nhiệt lượng mà vật nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác.
∆U là độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.
Trong đó :
Q=mc∆t
m: khối lượng (kg).
c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K hoặc J/kg.độ).
∆t: độ biến thiên nhiệt độ (0C hay K).
Q: nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J).
Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức:
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
I. NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt
a) Quá trình truyền nhiệt
b) Nhiệt lượng:
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Câu hỏi C3 : Hãy so sánh công và nhiệt lượng ?
Trả lời:
Câu hỏi C4: Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình 32. 3 ?
Trả lời:
Hình a) cách truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt.
Hình b) cách truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt.
Hình c) cách truyền nhiệt chủ yếu là đối lưu.
* Ứng dụng của độ biến thiên nội năng của vật :
Động năng, thế năng của các phân tử có ý nghĩa gì đối với cuộc sống con người ???
Động cơ đốt trong
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
CỦNG CỐ
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
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
CỦNG CỐ
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
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
CỦNG CỐ
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.
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
CỦNG CỐ
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
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
CỦNG CỐ
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|
Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
CHÚC CÁC EM HỌC TẬP TỐT !!!