Bài 33. Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Trong các hệ thức sau, hệ thức nào diễn tả quá trình nung nóng khí trong một bình kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình?
A. U = A
B. U = 0
C. U = Q + A
D. U = Q
A. Q < 0 và A > 0
B. Q > 0 và A > 0
C. Q > 0 và A < 0
D. Q < 0 và A < 0
NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (tt)
NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
A
B
1. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
1. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
1. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
1. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
2. Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự quay về trạng thái ban đầu, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác.
W
1. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
2. Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự quay về trạng thái ban đầu, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác.
W Q
3. Nguyên lí II nhiệt động lực học
a. Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
3. Nguyên lí II nhiệt động lực học
a. Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
3. Nguyên lí II nhiệt động lực học
a. Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
b. Cách phát biểu của Các-nô
Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.
1. Về mùa hè, người ta có thể dùng máy điều hòa nhiệt độ để truyền nhiệt từ trong phòng ra ngoài trời, mặc dù nhiệt độ ngoài trời cao hơn trong phòng. Điều này có vi phạm nguyên lí II NĐLH không ? Tại sao ?
2. Hãy chứng minh rằng cách phát biểu của Các-nô không vi phạm điịnh luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
4. Vận dụng
Nguyên lí II NĐLH có thể giải thích nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt.
NGUỒN NÓNG
A = Q1 - Q2
Q1
Q2
NGUỒN LẠNH
4. Vận dụng
Nguyên lí II NĐLH có thể giải thích nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt.
Hiệu suất của động cơ nhiệt
3. Nguyên lí II nhiệt động lực học
b. Cách phát biểu của Các-nô
a. Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
1. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
2. Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự quay về trạng thái ban đầu, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác.
1. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
2. Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự quay về trạng thái ban đầu, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác.
3. Nguyên lí II nhiệt động lực học
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
3. Nguyên lí II nhiệt động lực học
b. Cách phát biểu của Các-nô
a. Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
1. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
2. Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự quay về trạng thái ban đầu, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác.
1. Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về trạng thái ban đầu mà không cần đến sự can thiệp của vật khác.
2. Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự quay về trạng thái ban đầu, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác.
3. Nguyên lí II nhiệt động lực học
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
Củng cố
Phát biểu nguyên lí II NĐLH.
Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100 J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pittông lên. Độ biến thiên nội năng của khí là:
Củng cố
A. 170 J
B. 30 J
C. - 30 J
D. - 170 J
Kết thúc
Hướng dẫn
Theo đề : Q = 100 J ; A = - 70 J
Theo nguyên lí I NĐLH ta có:
U = Q + A = 100 – 70 = 30 J
Bài tập
Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20 J.
Đáp án
Kết thúc
Bài 1: Xác định hiệu suất của 1 động cơ nhiệt biết rằng khi nó thực hiện được công 30 kJ thì nó nhả cho nguồn lạnh nhiệt lượng 120 kJ.
Tóm tắt:
A = 30 kJ
Q2 = 120 kJ
Tính H = ?
Giải:
Nhiệt lượng mà nguồn nóng cung cấp là
Q1 = A + Q2 = 30 + 120 = 150 kJ
Hiệu suất của động cơ là:
Bài tập
Bài 2: Xác định hiệu suất của 1 động cơ thực hiện công 350 J khi nhận được từ một nguồn nóng nhiệt lượng 1000 J.
Tóm tắt:
Giải
Hiệu suất của động cơ là:
Bài tập
Bài 3: Một máy hơi nước công suất 14,7 kW, mỗi giờ dùng hết 8,1 kg than. Tìm hiệu suất của động cơ. Biết năng suất tỏa nhiệt của than là 3,6.107 J/kg.
Tóm tắt:
m = 8,1 kg
P = 14,7kW
q = 3,6.107 J/kg.
Tính H = ?
Giải:
Nhiệt lượng mà than tỏa ra trong 1h là:
Q1 = m.q = 8,1.3,6.107 = 2,916.108 (J)
Công mà động cơ thực hiện
A = P.t = 14,7.103.3600 = 0,5292.108 (J)
Hiệu suất của động cơ là:
t = 1h = 3600 s
Bài tập
Bài 4: Nhiệt độ của nguồn nóng một động cơ nhiệt là 5200C, của nguồn lạnh là 200C. Hỏi công mà động cơ thực hiện được khi nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng 107 J (coi động cơ là lí tưởng).
Tóm tắt:
A = ?
Giải
Hiệu suất của động cơ:
Công mà động cơ thực hiện là:
Bài tập