Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

Kính chào các thầy cô giáo
Kính chào các thầy cô giáo
Kính chào các thầy cô giáo
KIỂM TRA BÀI CŨ
Chương VI
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Nhiệt động lực học nghiên cứu các hiện tượng nhiệt về mặt năng lượng và biến đổi năng lượng
* Nội năng và sự biến thiên nội năng
* Nguyên lí II nhiệt động lực học
* Nguyên lí I nhiệt động lực học
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
TIẾT 54.
I. Nội năng
Nội năng là gì?
h
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
Động năng
Thế năng
Cơ năng
Các phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng.
Giữa các phân tử có lực tương tác
+
║
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
I. Nội năng
Nội năng là gì?
Vậy trong nhiệt động lực học thì tổng động năng và thế năng là gì?
động năng
thế năng
Nội năng
Vậy các phân tử cấu tạo nên vật có động năng, thế năng không? Vì sao?

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 )
Nhiệt độ
Thể tích
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Câu hỏi C1 sgk/170?
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
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Câu hỏi C2 sgk/170?
Câu hỏi C1 sgk/170?
Nội năng U = f (T,V)
Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật
Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
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).
2. Độ biến thiên nội năng: (∆U)
Độ biến thiên nội năng của một vật là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt trong một quá trình.
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
I. Nội năng
Nội năng là gì?
∆U=U2-U1
II. Các cách làm thay đổi nội năng
1. Thực hiện công
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
I. Nội năng
2. Truyền nhiệt
II. Các cách làm thay đổi nội năng
1. Thực hiện công
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
I. Nội năng
2. Truyền nhiệt
a. Quá trình truyền nhiệt
- 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.
Không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
b. Nhiệt lượng
Là số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt (Q).
∆U = Q
∆U: độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt .
Q: Nhiệt lượng vật nhận được hay tỏa ra ( J ).
* Công thức tính nhiệt lượng
Q = m.c.t = m.c.( t2 - t1 )
m: khối lượng (kg)
c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
∆t:độ biến thiên nhiệt độ (0C hay K)

Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình 32.3.
C 4
Mô tả các hình thức truyền nhiệt trong hình vẽ
Hình 32.3 a) cách truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt là chủ yếu .
Hình 32 . 3 b ) Bức xạ nhiệt là chủ yếu .
Hình 32 . 3 c ) Đối lưu là chủ yếu .
* Ghi nh? :
Trang 172 / SGK.
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 :
Động cơ đốt trong
* Khi T ? ? U ? ? ? U = U2 - U1 > 0
* Khi T ? ? U ? ? ? U = U2 - U1 < 0
* 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.
Củng cố
Nội năng của một khí lí tưởng có tính chất nào sau đây.
chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
chỉ phụ thuộc vào thể tích.
phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích.
không phụ thuộc vào nhiệt độ.
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
Bài tập 1
Bài tập 2
Các câu sau đây, câu nào đúng di?n D,câu nào sai di?n S?
A.Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là ?U = Q
B.Một vật có nhiệt độ càng cao thì càng chứa nhiều nhiệt lượng.
C.Trong sự truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác.
D.Trong quá trình truyền nhiệt và thực hiện công, nội năng của vật được bảo toàn.
E.Nhiệt lượng là một dạng năng lượng có đơn vị là J
Bài tập 3
Hãy so sánh sự thực hiện công và truyền nhiệt
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
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, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác
- c?p d? vi mụ
- c?p d? vi mụ
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)
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
C. 65 (J/kgđộ).
D. 310 (J/kgđộ).
A. 2600 (J/kgđộ).
B. 130 (J/kgđộ).
Hướng dẫn
(J/Kg.độ)
Bài tập 4
Bài tập 4
NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
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
Bài tập về nhà
Làm bài tập trang 173 SGK+ SBT VL10
Phân biệt các khái niệm:
Nội năng, nhiệt năng và nhiệt lượng
Đọc mục “em có biết”
TẠM BIỆT QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM!