Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

nhiệt liệt chào mừng thầy cô giáo
Về dự GI? môn vật lý lớp 10A5
trường thpt NGUY?N VI?T KH�I
Nhắc lại những kiến thức đã học về cấu tạo chất
Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là phân tử.
Các phân tử chuyển động không ngừng, các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ càng cao.
Giữa các phân tử có lực tương tác gọi là lực tương tác phân tử
Nhắc lại khái niệm khí lí tưởng
Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác với nhau khi va chạm gọi là khí lí tưởng.
Các phân tử luôn có động năng.
Giữa các phân tử có thế năng tương tác
Động năng của các phân tử phụ thuộc vào vận tốc của các phân tử.
Thế năng tương tác phụ thuộc khoảng cách giữa các phân tử
Chương VI
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Sở GD&ĐT CÀMAU
Trường THPT NGUYỄN VIỆT KHÁI
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 I nhiệt động lực học
* Nguyên lí II nhiệt động lực học
http://NgocLinhSon.violet.vn
http://NgocLinhSon.tk
Nội năng:
1. Nội năng là gì?
2. Độ biến thiên nội năng: (∆U)
II. Các cách làm thay đổi nội năngg.
NỘINĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
Bài 32
1.Thực hiện công
2.Truyền nhiệt
BÀI 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
* Em hiểu như thế nào về hai từ:
* Theo em năng lượng bên trong vật chất bao gồm những dạng nào?
NĂNG LƯỢNG BÊN TRONG VẬT GỒM:
Nội năng là dạng năng lượng bao gồm tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
* Nội năng kí hiệu là U; đơn vị (J)
NỘI NĂNG
Động năng của các phân tử
Thế năng tương tác giữa các phân tử
* Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U = f(T,V)?

Vận tốc của phân tử
Nhiệt độ của vật (T)
Khoảng cách giữa các phân tử
Thể tích của vật (V)
* Nội năng của một vật: U = f(T, V)
Hãy chứng tỏ rằng nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ?
* Đối với khí lí tưởng: U = f(T)
Theo em nội năng của vật
có thay đổi được không?

2. Độ biến thiên nội năng
U: là phần năng lượng tăng lên hay giảm bớt trong một quá trình.
Nếu nội năng thay đổi được, vậy để thay đổi nội năng ta cần thay đổi những yếu tố nào?
BÀI 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì?
Nội năng là dạng năng lượng bao gồm tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
* Nội năng kí hiệu là U; đơn vị (J)
NỘI NĂNG
Động năng của các phân tử
Thế năng tương tác giữa các phân tử
Vận tốc của phân tử
Nhiệt độ của phân tử (T)
Khoảng cách giữa các phân tử
Thể tích của vật (V)
* Nội năng của một vật: U = f(T, V)
* Đối với khí lí tưởng: U = f(T)
để thay đổi nội năng của vật
ta cần thay đổi các yếu tố:
2. Độ biến thiên nội năng
U: là phần năng lượng tăng lên hay giảm bớt trong một quá trình.
Hãy tìm cách làm thay đổi nội năng của miếng kim loại?
Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng
Nước sôi
Truyền nhiệt, dẫn đến thay đổi nội năng
Cọ xát
Nhiệt độ của các phân tử tăng
Nội năng tăng
Bỏ vào nước cốc nước sôi
Nhiệt độ của các phân tử tăng.
Nội năng tăng
Hãy tìm cách thay đổi nội năng của khối khí trong xilanh như hình vẽ?
Nén pittông xuống để giảm thể tích
Chưa nén pittông
Sau khi nén pittông
Giảm khoảng cách giữa các phân tử
Nội năng tăng
Cho tiếp xúc với nguồn nhiệt
Khí trong xi lanh nóng lên
Nội năng tăng
Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng.
Truyền nhiệt, dẫn đến thay đổi nội năng.
BÀI 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì? (SGK)
* Nội năng của một vật: U = f(T, V)
* Đối với khí lí tưởng: U = f(T)
2. Độ biến thiên nội năng: (U)
Từ những phân tích vừa thực hiện. Em hãy cho biết có mấy cách làm thay đổi nội năng của vật? Nêu tên những cách đó?
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
Có hai cách làm thay đổi nội năng: thực hiện công và truyền nhiệt.
1. Thực hiện công
+ Ngoại lực thực hiện công lên vật.
+ Có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng khác sang nội năng
2. Truyền nhiệt
a. Quá trình truyền nhiệt.
Trong quá trình truyền nhiệt 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
Trong quá trình truyền nhiệt. Phần nội năng mà vật tăng thêm hay mất đi (U) gọi là nhiệt lượng?
Nước sôi
BÀI 32. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
1. Nội năng là gì? (SGK)
* Nội năng của một vật: U = f(T, V)
* Đối với khí lí tưởng: U = f(T)
2. Độ biến thiên nội năng: (U)
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công: (SGK)
2. Truyền nhiệt:
a. Quá trình truyền nhiệt: (SGK)
b. Nhiệt lượng
Nhiệt lượng là gì?
Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt.
U = Q
U: độ biến thiên nội năng
Q: Nhiệt lượng
* Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi:
Q = mc t
Q: Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)
m: khối lượng (kg)
c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
t: độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc K)
Trong đó:
*Chú ý:
Qthu = mc(t2 –t1)
Qtỏa = mc(t1 – t2)
t1: nhiệt độ ban đầu
t2 : nhiệt độ lúc sau
Qua các kiến thức vừa tìm hiểu, Hãy so sánh:
- Làm thay đổi nội năng của 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.
- Làm thay đổi nội năng của vật.
- Có kèm theo sự biến đổi dạng năng lượng
(ví dụ: từ cơ năng sang nội năng)
SỰ TRUYỀN NHIỆT
SỰ THỰC HIỆN CÔNG
Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình 32.3
Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng ở hình vẽ 32.3
Hình 32 . 3 a ) Dẫn nhiệt là chủ yếu .
Hình ảnh tương tự 32 . 3 a
Hình 32 . 3 b ) Bức xạ nhiệt là chủ yếu .
Hình ảnh tương tự 32 . 3 b
Hình 32 . 3 c ) Đối lưu là chủ yếu .
Hình ảnh tương tự 32 . 3 c
NỘI DUNG CƠ BẢN
* Nội năng là dạng năng lượng bao gồm tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
* Nội năng của một vật: U = f(T, V)
* Đối với khí lí tưởng: U = f(T)
* Có hai cách làm thay đổi nội năng: Là thực hiện công và truyền nhiệt
* Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng:
* Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc chất lỏng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ được tính theo công thức:
Q = mc t
Nhiệm vụ về nhà
Làm bài tập 7, 8 trang 173 SGK - VL10
Phân biệt các khái niệm:
- Nội năng, nhiệt năng và nhiệt lượng.
Đọc mục “em có biết”.
Đọc trước bài 33: các nguyên lí của nhiệt động lực học
Câu 1: Nội năng của một khí lí tưởng có tính chất nào sau đây?
Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
Phụ thuộc vào thể tích
Phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích
Không phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích
Bài tập Củng cố
Câu 2: Đun nóng khí trong bình kín. Kết luận nào sau đây sai?
Nội năng của khí tăng lên
Thế năng của các phân tử khí tăng lên
Động năng của các phân tử khí tăng lên
Đèn truyền nội năng cho khối khí
Bài tập Củng cố
Câu 3: Phát biểu nào sau đây không đúng?
Nội năng là một dạng năng lượng
Nội năng thay đổi do quá trình thực hiện công
Nội năng thay đổi do quá trình truyền nhiệt
Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng
của hệ
Câu 4: 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)
c. 65
d. một giá trị khác
a. 2600
b. 130
(J/Kg.độ)
Hướng dẫn
Câu 6: 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
Giải
Tóm Tắt
mnh= 0.105kg
mn=?
tnh= 142 0C
tn= 20 0C
t = 420 C
cnhôm= 880J/kg.K
cnước = 4200J/kg.K
BÀI 7 TRANG 173
Qthu = Qnhôm + Qnước = mnhômcnhôm (t – t1) + mnướccnước (t – t1)
= (mnhômcnhôm + mnướccnước) (t – t1)
* Nhiệt lượng nhôm và nước thu vào:
* Nhiệt lượng sắt toả ra:
Qtoả = msắtcsắt (t2 – t)
Nếu xét hệ gồm nước, bình nhôm và miếng sắt
Qtoả = Qthu
msắtcsắt (t2 – t) = (mnhômcnhôm + mnướccnước) (t – t1)
Hướng dẫn giải
Tóm tắt:
t1 = 200C : nhiệt độ lúc đầu của nước và nhôm
t2 = 750C : nhiệt độ lúc đầu của sắt
t = ? nhiệt độ của nước, nhôm sắt khi cân bằng nhiệt
mnhôm = 0,5kg
cnhôm = 0,92.103J/(kg.K)
mnước = 0,118kg
cnước = 4,18.103J/(kg.K)
msắt = 0,2kg
csắt = 0,46.103J/(kg.K)
Bài 4 -Câu nào đúng
Nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên tử,phân tử cấu tạo nên vật
A-Ngừng chuyển động
B-Nhận thêm động năng
C-Chuyển động chậm dần đi
D-Va chạm vào nhau