Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

TRƯỜNG THPT NGUYỄN VĂN HUYÊN
Nhiệt liệt chào mừng
CÁC THẦY CÔ GIÁO VÀ CÁC EM HỌC SINH
2
Kiểm tra bài cũ
- Các chất được cấu tạo từ những hạt riêng biệt gọi là phân tử, nguyên tử. Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
- Các phân tử, nguyên tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy phân tử.
Em hãy nhắc lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất?
- Các phân tử, nguyên tử chuyển động không ngừng. Nhiệt độ của vật càng cao thì các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật chuyển động càng nhanh.
3
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
4
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
TIẾT 54.
5
I. Nội năng
Nội năng là gì?
Động năng
h
Thế năng
Cơ năng
Vậy chúng ta đặt ra vấn đề?
Các nguyên tử, phân tử có động năng, thế năng không? Vì sao?
Động năng, thế năng của các nguyên tử, phân tử có ý nghĩa gì đối với cuộc sống con người ???
6
Các phân tử cấu tạo nên vật có động năng, thế năng không? Vì sao?
Các phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng.
Giữa các phân tử có khoảng cách.

động năng
+

thế năng
Vậy trong nhiệt động lực học thì tổng động năng và thế năng phân tử gọi là gì?
║
Nội năng
7
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 )
Nội năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Nhiệt độ
Thể tích
8
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào.
Nhiệt độ
Thay đổi
vận tốc chuyển động hỗn độn
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 tương tác
thay đổi.
9
C1: Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật?U= f(T,V)
Trả lời : Động năng của phân tử phụ thuộc vào vận tốc phân tử, vận tốc này phụ thuộc nhiệt độ. Thế năng phân tử phụ thuộc khoảng cách giữa các phân tử, khoảng cách này phụ thuộc thể tích. Vậy Nội năng U = f (T,V).
C2: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ? U = f(T)
Trả lời: Khí lí tưởng có thể bỏ qua tương tác phân tử do đó không có thế năng phân tử nên nội năng chỉ còn động năng phân tử
hay U = f (T).
10
 U = U2 – U1
+  U > 0 → U 
+  U < 0 → U 
2/ Độ biến thiên nội năng của vật:
Độ biến thiên nội năng của vật là phần nội năng tăng thêm lên hay giảm bớt đi trong một quá trình
Có mấy cách làm biến đổi nội năng của vật?
Có 2 cách làm biến đổi nội năng của vật
11
II. Các cách làm thay đổi nội năng
1. Thực hiện công.
- Ngoại lực thực hiện công lên vật. Công của lực chuyển sang nội năng được tính: A=F.s
- Có sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng sang nội năng.
12
2. Truyền nhiệt:
a) Quá trình truyền nhiệt:


Ngoại lực không thực hiện công lên vật.
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
13
 U = U2 - U1 = Q
b) Nhiệt lượng:
Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng .
U: Độ biến thiên nội năng (J)
Q: Nhiệt lượng vật nhận được hay toả (J)
* Công thức tính nhiệt lượng
Q = m.c.t = m.c.( t2 - t1 )
m : khối lượng của vật (kg)
Q : nhiệt lượng thu vào hay toả ra (J)
C : nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
t : Độ biến thiên nhiệt độ (OC).
14
Nhiệt dung riêng của chất khí còn phụ thuộc vào quá trình truyền nhiệt là quá trình đẳng tích hay đẳng áp
* Q toả = Q thu (đúng trong suốt qúa trình trao đổi nhiệt giữa hai vật)
* ?t = 0 ? Q = 0 : Nhi?t lu?ng ch? xu?t hi?n trong qỳa trỡnh truy?n nhi?t
Chú ý
15
Hãy so sánh sự thực hiện công và truyền nhiệt, cụng v� nhi?t lu?ng
Giống nhau:
Đều làm thay đổi nội năng của vật
Khác nhau
Sự thực hiện công
Truyền nhiệt

- Cú s? chuy?n húa nang lu?ng t? d?ng n�y sang d?ng khỏc
- không có sự chuyển hóa năng lượng, ch ỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác
- c?p d? vi mụ
- c?p d? vi mụ
Công: Là phần năng lượng được truyền từ vật này sang vật khác trong qúa trình thực hiện công.
* Nhiệt lượng: Là số đo độ biến thiên của nội năng trong qúa trình truyền nhiệt .
C 3
16
Làm việc cá nhân
C 4
Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình 32.3.
17
Mô tả các hình thức truyền nhiệt trong hình vẽ
Hình 32.3 a) cách truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt.
18
Hình 32.3 b) cách truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt.
19
Hình 32.3 c) cách truyền nhiệt chủ yếu là dẫn đối lưu.
20
Động năng, thế năng của các nguyên tử, phân tử có ý nghĩa gì đối với cuộc sống con người??
* Ứng dụng của độ biến thiên nội năng của vật trong :
Động cơ đốt trong.
21
Củng cố:
* Trong nhiệt động lực học chúng ta chỉ quan tâm đến độ biến thiên nội năng U của vật khi vật chuyển từ trạng thái nhiệt này sang trạng thái nhiệt khác.
* Khi T ? ? U ? ? ? U = U2 - U1 > 0
* Khi T ? ? U ? ? ? U = U2 - U1 < 0
Câu1:Câu nào sau đây là không đúng khi nói về nội năng ?
A. Nội năng là một dạng năng lượng
B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác.
C. Nội năng là nhiệt lượng.
D. Nội năng có thể tăng lên hoặc giảm đi.
22
Câu 2
Nội năng của một khí lí tưởng có tính chất nào sau đây.
A. chỉ phụ thuộc vào 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.
23
Câu 3
100g chì được truyền nhiệt lượng 260J. Nhiệt độ của chì tăng từ 150C đến 350C. Tính nhiệt dung riêng của chì (J/kg.độ)
A. 2600 (J/kgđộ).
C. 65 (J/kgđộ).
D. 310 (J/kgđộ).
B. 130 (J/kgđộ).
Hướng dẫn
(J/Kg.độ)
24
Hướng dẫn về nhà.
Bài 7 (SGK/173) :Một bình nhôm có khối lượng 0,5 Kg, chứa 0,118 Kg nước ở nhiệt độ 200C . Người ta thả vào bình một miếng sắt có khối lượng 0,2 Kg đã được nung nóng tới 750C. Xác định nhiệt độ của nước khi bắt đầu có sự cân bằng nhiệt .Bỏ qua sự truyền nhiệt ra môi trường bên ngoài. Nhiệt dung riêng của nhôm là 920J/(Kg.K); của nước là 4180 J/(Kg.K); của sắt là 460 J/(Kg.K) .
H­íng dÉn gi¶i:
NhiÖt l­îng b×nh nh«m vµ n­íc thu vµo :
Qthu = Q1 + Q2 = ( m1c1 + m2c2) t1
= ( 0,5. 0,92.103J +0,118. 4,19.103J)(t - 20)
NhiÖt l­îng do s¾t to¶ ra :
Q to¶ = Q3 = m3c3t3 = 0,2. 0,46.103(75 - t )
Khi cã c©n b»ng nhiÖt : Qthu = Q to¶
Ta tÝnh ®­îc t = 250C
25
Bài tập về nhà
Làm bài tập trang 173 SGK
Phân biệt các khái niệm:
Nội năng, nhiệt năng và nhiệt lượng
Đọc mục “em có biết”
26
Xin trân trọng cảm ơn các thầy cô và các em học sinh
27
Tôi đã dùng tư liệu từ trang www.google.com.vn
và www.baigiang.edu.vn
Tôi xin trân trọng cám ơn các thầy cô đã cung cấp cho tôi tài liệu để tôi tham khảo, chỉnh sửa cho phù hợp với học sinh của tôi.
Kính mong các thầy cô góp ý, giúp tôi hoàn thiện bài giảng
Xin cảm ơn !