Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
CHƯƠNG VI:
Nội năng và sự biến thiên nội năng
Nguyên lí I nhiệt động lực học.
Nguyên lí II nhiệt động lực học


Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Nhắc lại những hiểu biết về cơ năng, động năng,thế năng.
Một vật có khả năng thực hiện công, vật có cơ năng.
Thế năng là năng lượng mà một hệ vật (một vật) có do tương tác giữa các vật trong hệ (các phần tử của vật ấy) và phụ thuộc vào vị trí tương đối của các vật (các phần ấy).
Động năng của một vật là năng lượng vật có do nó chuyển động.
W = W đ + W t


Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
Các phân tử cấu tạo nên vật chất có động năng, thế năng ? Vì sao ?
Các phân tử có động năng do chuyển động hỗn độn không ngừng.
Giữa các phân tử có lực tương tác nên các phân tử có thế 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.
+ Kí hiệu: U.
+ Đơn vị: Jun (J)
Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi C1, C2 (2p)
C1: Động năng của phân tử phụ thuộc vào vận tốc, vận tốc này phụ thuộc vào nhiệt độ.
Thế năng phụ thuộc vào khoảng cách, còn khoảng cách này thì phụ thuộc vào thể tích.
Vậy U = f(T,V)


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.
+ Kí hiệu: U.
+ Đơn vị: Jun (J)
Là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
C2: Khí lí tưởng có thể bỏ qua tương tác giữa các phân tử nên thế năng bằng 0. Nội năng chỉ còn phụ thuộc vào nhiệt độ.
Phân biệt khái niệm nhiệt năng và nội năng.
Nhiệt năng là tổng động năng của các của các phân tử cấu tạo nên vật.


Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
I. NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1. Thực hiện công:
Là quá trình có: ngoại lực thực hiện công lên vật và có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.
Cho ví dụ về sự thực hiện công ?


Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt:
a. Quá trình truyền nhiệt:
Nội năng truyền từ vật này sang vật khác không bằng cách thực hiện công.
Qúa trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác.


Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt:
b. Nhiệt lượng:
Phần nội năng mà vật nhận thêm hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng
Công thức tình nhiệt lượng toả ra hay thu vào trong quá trình truyền nhiệt.
Q: Nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác hay toả ra cho vật khác
Q = m.c.t
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).


Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
2. Truyền nhiệt:
b. Nhiệt lượng:
Q = m.c.t
Phân biệt nhiệt lượng và nhiệt dung riêng.
Nhiệt lượng chỉ xuất hiện trong qúa trình truyền nhiệt. Nó không phải là một dạng năng lượng.


Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG


Nội năng U = f( T, V).
Hai cách làm thay đổi nội năng là: thực hiện công và truyền nhiệt.
* Quá trình thực hiện công có kèm theo sự biến đổi dạng năng lượng.
* Quá trình truyền nhiệt không có sự biến đổi dạng năng lượng.
13
Câu 1: Nội năng của một vật là
Tổng động năng và thế năng của vật .
Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Tổng nhiệt lượng và cơ năng mà vật nhận được trong qúa trình truyền nhiệt và thực hiện công.
Nhiệt lượng vật nhận được trong qúa trình truyền nhiệt .
Chọn đáp án đúng .
Câu2: Câu nào sau đây không đúng?
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.
Câu 3: 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:
a. nhiệt lượng toả ra của nhôm khi cân bằng nhiệt.
b. 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