Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

Ngọc Xuân Quang
1
GVHD : THẦY NGUYỄN DUY CHIẾN
SV : NGỌC XUÂN QUANG
Ngọc Xuân Quang
2
NỘI NĂNG
Bài 32 :
CHƯƠNG VI: Cơ sở của nhiệt động lực học
SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
VÀ
Ngọc Xuân Quang
3
Mô hình đơn giản của
nguyên tử:
Kiểm tra bài cũ
- Các chất được cấu tạo từ những hạt riêng biệt gọi là phân tử, nguyên tử.
Em hãy nhắc lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất?
+ Giữa các nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
Ngọc Xuân Quang
4
- Các phân tử, nguyên tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy phân tử.
- 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.
Kiểm tra bài cũ
Ngọc Xuân Quang
5
Tổng động năng và thế năng của một vật gọi là gì?
?3. 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 ???
Vậy chúng ta đặt ra vấn đề?
Tổng động năng và thế năng của vật gọi là cơ năng của vật
Ngọc Xuân Quang
6
NỘI NĂNG:
1. Nội năng là gì?
2. Độ biến thiên 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
c) Công thức tính nhiệt lượng
NỘI DUNG TIẾT HỌC
Ngọc Xuân Quang
7
XEM ĐOẠN PHIM VÀ CHO BIẾT Ý NGHĨA
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
I. NỘI NĂNG:
1. Nội năng là gì?
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
Ngọc Xuân Quang
8
Ngọc Xuân Quang
9
Ngọc Xuân Quang
10
HÃY CHO BIẾT Ý NGHĨA CỦA ĐOẠN PHIM TRÊN?
NỘI DUNG BÀI HỌC
I. NỘI NĂNG:
1. Nội năng là gì?
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
I - NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
Ngọc Xuân Quang
11

NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
NỘI DUNG BÀI HỌC
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
Kí hiệu : U
Đơn vị: Jun (J)
Nội năng của một vật b?ng tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật
I. NỘI NĂNG:
1. Nội năng là gì?
HOẠT ĐỘNG NHÓM : Thời gian 5 phút
I - NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
Ngọc Xuân Quang
12
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
THẢO LUẬN NHÓM
Cả 4 T? thảo luận và trả lời C1 C2
C1: Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U = f(T,V)
C2: Hãy ch?ng t? n?i nang c?a m?t lu?ng khí lí tu?ng ch? ph? thu?c nhi?t d?.
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
1. Nội năng là gì?
Ngọc Xuân Quang
13
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
Trả lời C1: Khi T thay đổi thì vận tốc chuyển động hỗn độn của các phân tử thay đổi. Do đố U thay đổi.
Khi V thay đổi thì khoảng cách giữa các phân tử cấu tạo nên vật thay đổi làm cho thế năng tương tác giữa chúng thay đổi. Do đó U thay đổi.
Vậy: U phụ thuộc vào T và V
Ngọc Xuân Quang
14
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
Trả lời C2 :
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.
Ngọc Xuân Quang
15
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Chú ý: Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật:
U = f(T,V)
2. Độ biến thiên nội năng
2. Độ biến thiên nội năng
Là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
Kí hiệu là ?U
Ngọc Xuân Quang
16
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG:
XEM VÍ D?
Có 2 cách:
1. Nội năng là gì?
2. Độ biến thiên nội năng
II-CÁC CÁCH LÀM
THAY D?I NỘI NĂNG
Ngọc Xuân Quang
17
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Ngọc Xuân Quang
18
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
2. Độ biến thiên nội năng
II-CÁC CÁCH LÀM
THAY D?I NỘI NĂNG
Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng
Khi có l?c tác dụng và có sự di chuyển của vật
1. Thực hiện công:
Với miếng kim loại và khối khí trên, còn cách nào để làm thay đổi nội năng của hai vật đó không ?
1. Thực hiện công
Ngọc Xuân Quang
19
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
Ngọc Xuân Quang
20
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
2. Độ biến thiên nội năng
II-CÁC CÁCH LÀM
THAY D?I NỘI NĂNG
Trong quá trình truyền nhiệt chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác
Là quá trình biến đổi nội năng mà không có công thực hiện
a) Quá trình truyền nhiệt
2. Truyền nhiệt
1. Thực hiện công
2. Truyền nhiệt
a) Quá trình truyền nhiệt
Ngọc Xuân Quang
21
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
2. Độ biến thiên nội năng
II-CÁC CÁCH LÀM
THAY D?I NỘI NĂNG
1. Thực hiện công
2. Truyền nhiệt
a) Quá trình truyền nhiệt
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
D?C SÁCH GIÁO KHOA
Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng. Còn gọi tắt là nhiệt
b) Nhiệt lượng:
Q: Nhi?t lượng (J)
b) Nhiệt lượng
Ngọc Xuân Quang
22
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
2. Độ biến thiên nội năng
II-CÁC CÁCH LÀM
THAY D?I NỘI NĂNG
1. Thực hiện công
2. Truyền nhiệt
a) Quá trình truyền nhiệt
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
b) Nhiệt lượng
Q = mc?t
Q: Nhiệt lượng (J)
m: Khối lượng (kg)
c: Nhiệt dung riêng của chất (J/ kg.K)
?t: độ biến thiên nhiệt độ ( 0 C hoặc K)
* Công thức tính nhiệt lượng :
Hãy quan sát ví dụ minh hoạ về công thức trên ngay sau đây
Ngọc Xuân Quang
23
5 phút
10 phút
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
Ngọc Xuân Quang
24
NỘI DUNG BÀI HỌC
I - NỘI NĂNG
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
2. Độ biến thiên nội năng
II-CÁC CÁCH LÀM
THAY D?I NỘI NĂNG
1. Thực hiện công
2. Truyền nhiệt
a) Quá trình truyền nhiệt
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
b) Nhiệt lượng
Các tổ thảo luận và trả lời C3 C4
C3: Hãy so sánh sự thực hiên công và truyền nhiệt ; Công và nhiệt lượng.
Trả lời:
* Giống nhau:
- Cả hai cách đều làm thay đổi nội năng của vật
* Khác nhau: Ta có bảng so sánh sau:
Ngọc Xuân Quang
25
- Ngoại lực thực hiện công lên vật.
- Có sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng sang nội năng.
Ngoại lực không thực hiện công lên vật.
Nội năng được truyền từ vật này sang vật khác.
Ngọc Xuân Quang
26
Là phần năng lượng được truyền từ vật này sang vật khác trong quá trình thực hiện công.
Là phần nội năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt.
Câu hỏi C4: Mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt :
HÃY QUAN SÁT HÌNH VẼ VÀ TRẢ LỜI
Ngọc Xuân Quang
27
DẪN NHIỆT
BỨC XẠ
ĐỐI LƯU
Ngọc Xuân Quang
28
* Môt trong những ứng dụng của độ biến thiên nội năng của vật :
Động năng, thế năng của các nguyên tử, phân tử có ý nghĩa gì đối với cuộc sống con người ???
Động cơ đốt trong
Ngọc Xuân Quang
29
CỦNG CỐ
Bài 1: Một hòn bi thép khối lượng 50 g rơi từ độ cao 1,5m xuống một tấm đá và nảy lên được 1,2 m. Tại sao nó không nảy lên độ cao ban đầu ? Tính lượng cơ năng đã bị mất mát ?
Lấy g = 10 m/s2
Bài giải
Khi nẩy lên, do ma sát giữa vật và không khí nên một phần cơ năng của vật đã chuyển thành nội năng của vật và không khí, do đó vật không thể nảy lên đúng độ cao ban đầu. Lượng cơ năng đã bị mất mát:
?W = mg(h1 - h2) = 0,05.10(1,5 - 1,2) = 0,15J
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
Ngọc Xuân Quang
30
CỦNG CỐ
Ngọc Xuân Quang Lý 41Ac
Bài 2: Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105 kg được nung nóng tới 142oC vào một cốc đựng nước ở 20oC. Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng 42oC. Tính khối lượng nước trong cốc biết nhiệt dung riêng của nhôm là 880 J/kg.K, của nước là 4200 J/kgK
Bài giải
Từ phương trình cân bằng nhiệt: Qtỏa = Qthu
Suy ra: mAlCAl?tAl = mncCnc ?tnc
Suy ra:
Ngọc Xuân Quang
31
CỦNG CỐ
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
Tổng động năng và thế năng của vật.
Nhiệt lượng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt.
Tổng động năng và thế năng 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
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15
Câu 3: Chọn câu đúng. Nội năng của vật là:
Ngọc Xuân Quang
32
CỦNG CỐ
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
Nội năng là một dạng năng lượng
Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác
Nội năng là nhiệt lượng
Nội năng của một vật có thể tăng hoặc giảm đi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15
Câu 4: Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng?
Ngọc Xuân Quang
33
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
CỦNG CỐ
Nhiệt lượng là số đo độ tăng nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt
Một vật lúc nào cũng có nội năng, do đó lúc nào cũng có nhiệt lượng
Đơn vị nhiệt lượng cũng là đơn vị nội năng
Nhiệt lượng không phải là nội năng
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
15
Câu 3: Câu nào sau đây nói về nhiệt lượng là không đúng ?
Ngọc Xuân Quang
34
Ngọc Xuân Quang Lý 41A
DẶN DÒ
Xem và chuẩn bị trước bài 33:
CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Làm thêm các bài tập trong sách giáo khoa và sách bài tập.
Nhớ thuộc bài trước khi đến lớp