Bài 33. Các nguyên lí của nhiệt động lực học

TRƯỜNG THPT HÀM THUẬN BẮC
TỔ VẬT LÝ
NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG
QUÝ THẦY CÔ GIÁO
VÀ CÁC EM HOC SINH THÂN MẾN
BÀI 33: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
NỘI DUNG CHÍNH CỦA BÀI
NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
NGUYÊN LÝ I
VẬN DỤNG
NGUYÊN LÝ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
NGUYÊN LÝ II
VẬN DỤNG
Câu 1: Phát biểu và viết hệ thức của nguyên lí I NĐLH. Nêu qui ước dấu của các đại lượng trong hệ thức.
Kiểm tra bài cũ
Phát biểu nguyên lí I của nhiệt động lực học:
- Độ biến thiên nội năng của vật (hệ) bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được.
- Hệ thức:
∆U = A + Q
Vật nhận nhiệt lượng: Q
QUI ƯỚC VỀ DẤU
> 0
< 0
> 0
< 0
> 0
< 0
Nội năng vật giảm: ?U
Nội năng vật tăng: ?U
Vật thực hiện công: A
Vật nhận công: A
Vật truyền nhiệt lượng: Q
Hệ
Câu 2: Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức ∆U = A + Q phải có giá trị nào sau đây?
A. Q < 0 và A > 0; B. Q > 0 và A > 0;
C. Q > 0 và A < 0; D. Q < 0 và A < 0;
Câu 3: Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng tích khi nhiệt độ tăng?
A. ∆U = Q với Q > 0; B. ∆U = Q + A với A > 0;
C. ∆U = Q + A với A < 0; D. ∆U = Q với Q < 0;
Vận dụng nguyên lí I của NĐLH vào quá trình truyền nhiệt sau:
Vật 1: sắt
Vật 1 trao đổi với nước nhiệt lượng Q1
Vật 2: nước
Vật 2 trao đổi với sắt nhiệt lượng Q2
* Biểu thức nguyên lí I: ΔU = Q1 + Q2
Xét hệ gồm sắt và nước là hệ cô lập thì ΔU = 0
→ Q1 + Q2 = 0
Vận dụng nguyên lí I của NĐLH vào quá trình truyền nhiệt sau:
Q2 > 0
Q1 < 0
Sắt toả nhiệt làm nhiệt độ giảm xuống.
Nước thu nhiệt làm nhiệt độ tăng lên.
Q2 < 0
Q1 > 0
Sắt thu nhiệt làm nhiệt độ tiếp tục tăng lên.
Nước toả nhiệt làm nhiệt độ giảm xuống.
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
∆U = 0  A + Q = 0
Vận dụng nguyên lí I của NĐLH vào quá trình hệ biến đổi theo một chu trình :
A > 0
Q < 0
* TH1:
KL: “Công” có thể chuyển hoá hoàn toàn thành “nhiệt”.
Nhận công
Truyền nhiệt
∆U = 0  A + Q = 0
Vận dụng nguyên lí I của NĐLH vào quá trình hệ biến đổi theo một chu trình :
A < 0
Q > 0
* TH2:
KL: “Nhiệt” có thể chuyển hoá hoàn toàn thành “công”.
Nhận nhiệt
Sinh công
Động cơ hơi nước
Động cơ hơi nước
Động cơ dốt trong ( 4 kì)
Động cơ dốt trong ( 4 kì)
Động cơ dốt trong ( 4 kì)
Động cơ dốt trong ( 4 kì)
Khí trong xilanh
Nhận một nhiệt lượng Q1
Tăng nội năng ΔU
Thực hiện công A
Nguyên tắc hoạt động chung của động cơ nhiệt:
∆U = 0  A + Q = 0
Vận dụng nguyên lí I của NĐLH vào quá trình hệ biến đổi theo một chu trình :
A < 0
Q > 0
* TH2:
KL: “Nhiệt” có thể chuyển hoá hoàn toàn thành “công”.
Nhận nhiệt
Sinh công
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
1.Nguyên lí II Nhiệt động lực học
a. Cách phát biểu của Clau – đi – út:
- Nhiệt không tự truyền từ một vật sang vật khác nóng hơn .
b. Cách phát biểu của Các –nô:
- Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành công cơ học .
II.NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
2.Vận dụng
II.NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Mỗi động cơ nhiệt cần có ba bộ phận cơ bản :
- Nguồn nóng cung cấp nhiệt lượng Q1.
-Bộ phận phát động : nhận nhiệt sinh công gọi là tác nhân (A).
-Nguồn lạnh để thu nhiệt Q2 do các tác nhân tỏa ra .
Động cơ hơi nước
Động cơ dốt trong ( 4 kì)
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
II.NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
2.Vận dụng
Theo định luật bảo toàn năng lượng ta có :
Hiệu suất của động cơ nhiệt :
A = Q1- Q2
Hiệu suất của động cơ nhiệt luôn nhỏ hơn 100% ,nghĩa là nhiệt lượng mà động cơ nhiệt nhận được không bao giờ chuyển hóa hết thành công cơ học .
Phần nhiệt lượng thải ra môi trường làm ô nhiễm môi trường , làm biến đổi khí hậu, gây nên những hậu quả cực kì nghiêm trọng.
Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
II.NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
2.Vận dụng
Các biện pháp hạn chế ô nhiễm không khí
1. Thực hiện chiến dịch trồng cây xanh
Các biện pháp hạn chế ô nhiễm không khí
1. Thực hiện chiến dịch trồng cây xanh
2. Sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm
Các biện pháp hạn chế ô nhiễm không khí
1. Thực hiện chiến dịch trồng cây xanh
3. Sử dụng các nguồn năng lượng sạch
2. Sử dụng năng lượng một cách tiết kiệm
Củng cố
Phát biểu nguyên lí II NĐLH.
Câu 1: Một động cơ nhiệt một giây nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng 3,6.104J đồng thời nhường cho nguồn lạnh 3,2.104J. Hiệu suất của động cơ.
A. 0,11(11%)
B.0,011(1,1%)
C.0,22(22%)
D.12%
Câu 2 : Để nâng cao hiệu suất động cơ nhiệt, người ta cần:
a) nâng cao nhiệt độ của nguồn nóng
b) hạ thấp nhiệt độ của nguồn lạnh
c) nâng cao nhiệt độ của nguồn nóng và hạ thấp nhiệt độ của nguồn lạnh
d) nâng cao nhiệt độ của nguồn lạnh và hạ thấp nhiệt độ của nguồn nóng
Câu 3: Khi nói về cấu tạo động cơ nhiệt, phát biểu nào sau đây sai:
a) Dộng cơ nhiệt có 3 bộ phận cơ bản: nguồn nóng, bộ phận phát động, nguồn lạnh
b) Nguồn nóng có tác dụng duy trì nhiệt độ cho động cơ nhiệt
c) Trong bộ phận tác động, tác nhân giãn nở sinh công
d) Nguồn lạnh nhận nhiệt lượng do tác nhân toả ra để giảm nhiệt độ