Bài 32. Nội năng và sự biến thiên nội năng

- 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.
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 ???
Hôm nay chúng ta sẽ nghiên cứu bài mới.
Chương VI. CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC.
Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng.
I. Nội năng:
1. Nội năng là gì?
Các nguyên tử, phân tử có động năng, thế năng không? Vì sao?
Xét các phân tử khí trong bình kín
Hãy quan sát cốc nước lọc, các viên nước đá và các ảnh chụp mô hình các phân tử nước, liên hệ với thuyết cấu tạo chất…

Chương VI. CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC.
Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng.
I. Nội năng:
1. Nội năng là gì?
Xét các phân tử nước ở thể rắn và thể lỏng
+ 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 nội năng bằng chữ U.
Đơn vị đo nội năng là gì? Tại sao?
+ Đơn vị đo nội năng là jun ( J )
C1: Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật? U = f(T,V)

C1: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lý tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ? U = f(T)

Các phân tử khí lý tưởng có chuyển động không?
Các phân tử khí lý tưởng có tương tác với nhau không?
 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
Nhờ có biến thiên nội năng nên xe máy chuyển động được.
U = f ( T, V )
A = F.s.cosα
Vớ d?: T ? ? U ?
II. Các cách làm thay đổi nội năng
Thực hiện công:
+ Thí nghiệm: Hình 32.1a.
- Dụng cụ: Mỗi nhóm một bộ .
- Tiến hành và kết quả:
Kim loại nóng lên → U thay đổi.
Ta có mấy cách làm thay đổi nội năng?
Ta thực hiện công bằng cách nào?
A = F.s.cosα
Vớ d?: T ? ? U ?
+ Thí nghiệm: Hình 32.1a.
- Dụng cụ: Mỗi nhóm một bộ .
- Tiến hành và kết quả:
Thể tích khí giảm. Khí nóng lên → U thay đổi.
* Quá trình ngoại lực tác dụng lên miếng kim loại và khối khí đã sinh công làm nội năng của miếng kim loại và khối khí đã thay đổi gọi là quá trình thực hiện công.
* Trong quá trình thực hiện công có sự chuyển hoá từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.
Ví dụ: Cơ năng → U
+ Kết luận:
U = f ( T, V ) .
Vớ d?: T ? ? U ?
2. Truyền nhiệt:
a) Quá trình truyền nhiệt:
+ Thí nghiệm: Hình 32.2a.
- Dụng cụ: Mỗi nhóm một bộ .
- Tiến hành và kết quả:
U thay đổi
U thay đổi
+ Thí nghiệm: Hình 32.2b.
- Dụng cụ:
- Tiến hành và kết quả:
Vớ d?: T ? ? U ?
* Khi T ? ? U ?
Nếu đặt khối khí vào thùng nước lạnh hơn khối khí thì nội năng khối khí thay đổi như thế nào?
+ Kết luận:
* Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt.
* Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
 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 từ vật khác hay toả ra cho vật khác (J)
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).
Hoặc T = t thì T (K)
Hãy nêu công thức tính nhiệt lượng của một lượng chất rắn hoặc chất lỏng?
* Công thức tính nhiệt lượng
Chú ý : * Nhiệt dung riêng của chất khí còn phụ thuộc vào quá trình truyền nhiệt là quá trình đẳng tích hay đẳng áp, ký hiệu là Cv hay Cp .
* 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
Hãy viết phương trình cân bằng nhiệt?
?t = 0
? Q = ?
* 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 .
C3 : Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt . So sánh công và nhiệt lượng. Giống? Khác nhau ?

C 4 : Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình 32. 3
Hình 32 . 3 a ) Dẫn nhiệt là chủ yếu .
C 4
Hình ảnh tương tự 32 . 3 a
Hình 32 . 3 b ) Bức xạ nhiệt là chủ yếu .
C 4
Hình ảnh tương tự 32 . 3 b
Hình 32 . 3 c ) Đối lưu là chủ yếu .
C 4
Hình ảnh tương tự 32 . 3 c
* Khi T ? ? U ? ? ? U = U2 - U1 > 0
Củng cố:
* 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.
Các nguyên tử có động năng , thế năng không ? Vì sao ?

* Ứng dụng của độ biến thiên nội năng của vật :
Hãy đọc nội dung phần ghi nhớ
* Ghi nh? :
Trang 172 / SGK.
Nêu 1 số 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
Nhờ có biến thiên nội năng nên xe ôtô chuyển động được.
Nhờ có biến thiên nội năng nên xe chuyển động được.
Nhờ có biến thiên nội năng nên xe tăng chuyển động được.
Nhờ có biến thiên nội năng nên máy bay chuyển động được.
Nhờ có biến thiên nội năng nên tên lửa chuyển động được.
Câu hỏi trắc nghiệm :
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 .
Chọn : B
Câu 2 : Câu nào sau đây nói về nội năng không đúng :
A . Nội năng là một dạng năng lượng .
B . Nội năng có thể chuyển hoá thành các dạng năng lượng khác
C . Nội năng là nhiệt lượng .
D . Nội năng của một vật có thể tăng lên, giảm đi .
Chọn : C
Câu 3 :
Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,15 kg được nung nóng tới 120o C vào một cốc đựng nước ở 20oC . Sau một thời gian , nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng 44oC. Tính khối lượng nước trong cốc. Coi nhiệt lượng truyền cho cốc và môi trường bên ngoài là không đáng kể . Biết nhiệt dung riêng của nhôm bằng 880 J / kg. K và của nước là 4200 J / kg. K .
Chọn đáp án đúng. A : 1 kg ; B : 10 g ;
C : 0,1 g ; D : 0,1 kg.
Chọn : D
Đại lượng nào đã biết, đại lượng nào chưa biết?
Bài tập về nhà :
- Giải bài tập 7 , 8 trang 173 / SGK và các bài tập 32.1 → 32.9 trong SBT .
- Đọc “ Em có biết “
Tôi đã tải tư liệu từ : www.google.com.vn
Kính mong các thầy cô góp ý, giúp tôi hoàn thiện bài giảng . Xin cảm ơn !
Trường THPT H?ngai - H? long - Qu?ng Ninh
Người trình bày: Ph?m Thị Minh