Bài 33. Các nguyên lí của nhiệt động lực học

GV : LƯU VĂN TẠO

Vũng Tàu, ngày 17 tháng 4 năm 2013
CHÀO MỪNG QUÍ THẦY CÔ GIÁO VÀ
CÁC EM HỌC SINH LỚP 10A3 VỀ DỰ
TIẾT HỌC HỘI GIẢNG CẤP TỔ
Học kì II – năm học 2012 - 2013
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH BR-VT
TRƯỜNG THPT ĐINH TIÊN HOÀNG
TỔ VẬT LÝ – TIN HỌC – CÔNG NGHỆ


TIẾT 87
ÔN TẬP CHƯƠNG
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
NỘI DUNG BÀI HỌC
1.ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA CỦA CHƯƠNG
2.LUYỆN KĨ NĂNG LÀM BÀI TẬP CHƯƠNG
Câu 1: Định nghĩa nội năng của một vật. Nêu các cách làm thay đổi nội năng của một vật.
TRẢ LỜI:
 Định nghĩa nội năng của một vật:
Nội năng của vật bằng tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
Các cách làm thay đổi nội năng :
Thực hiện công - Truyền nhiệt
Phần 1: ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA
Câu 2:
- Phát biểu nguyên lí I Nhiệt động lực học.
- Viết hệ thức của nguyên lí I Nhiệt động lực học.
- Nêu đơn vị và quy ước về dấu của các đại lượng trong hệ thức này.
Phần 1: ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA
TRẢ LỜI:
 Nguyên lí I nhiệt động lực học : Độ biến thiên nội năng U của hệ bằng tổng đại số nhiệt lượng Q và công A mà hệ nhận được.
Hệ thức nguyên lí I nhiệt động lực học:
U = A +Q.
 Đơn vị của các đại lượng U, A, Q : jun (J).
Qui ước dấu : Nếu Q > 0, thì hệ nhận nhiệt lượng.
Nếu Q < 0, thì hệ nhả nhiệt lượng.
Nếu A > 0, thì hệ nhận công.
Nếu A < 0, thì hệ sinh công.
Phần 1: ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA
Phần 1: ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA
Câu 3: (Ôn về nội năng của khí lí tưởng)
Chọn phát biểu sai
Nội năng của khí lí tưởng bao gồm tổng động năng của chuyển động hỗn loạn của phân tử có trong khí đó.
Nội năng của khí lí tưởng phụ thuộc nhiệt độ và thể tích của khí.
Khi nhiệt độ tăng nội năng của khí lí tưởng tăng.
Nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ của khí.
Đáp án là : B
Phần 1: ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA
Câu 4 : Viết công thức tính công mà khí lí tưởng sinh ra?
Câu 5: Viết hệ thức của nguyên lí I Nhiệt động lực học cho các quá trình đẳng tích, đẳng áp, đẳng nhiệt và chu trình
của khí lí tưởng?
Phần 1: ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA
TRẢ LỜI : NGUYÊN LÍ I CHO CÁC QUÁ TRÌNH KLT
U = Q
U = Q do truyền nhiệt
V = const
A = 0
P = const
A ≠ 0
Q ≠ 0
T = const
U = const
A ≠ 0
Q ≠ 0
Trạng thái cuối  đầu
U = Q + A
U = Q + A
U = 0
U = 0
A = 0
A’ = p(V2-V1) A = - A’
Q = - A
Q = - A (của cả chu trình)
Q = - A (nếu cho biết A)
Q = cm t Q = U
Q = cm t Q = Lm Q=m Q=U - A
Chưa học CT. Đoán biết qua đồ thị p-T
Câu 6: Nêu nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt. Viết công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt.
Phần 1: ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA
TRẢ LỜI:
Nguyên tắc hoạt động của động cơ nhiệt:
Tác nhân nhận nhiệt lượng Q1 từ nguồn nóng
biến một phần thành công A’ và toả phần nhiệt
lượng còn lại Q’2 cho nguồn lạnh.
Hiệu suất của động cơ nhiệt:

Phần 1: ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA
Câu 7: Phát biểu nguyên lí II Nhiệt động lực học.
Phần 1: ÔN KIẾN THỨC GIÁO KHOA
TRẢ LỜI :
 Cách 1: Nhiệt không tự nó truyền từ một vật sang vật khác nóng hơn.
 Cách 2: Không thể thực hiện được động cơ vĩnh cửu loại hai (nói cách khác, động cơ nhiệt không thể biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành ra công).
Phần 2 : LUYỆN KĨ NĂNG BÀI TẬP
DẠNG 1 : ÁP DỤNG NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO KHÍ LÍ TƯỞNG
ÁP DỤNG CÁC CÔNG THỨC SAU:
1. Nguyên lí I NĐLH : U = A +Q
2. Công do khí sinh ra : A’ = pV
3. Công mà khí nhận được : A = - A’
4. Quá trình đẳng tích : A = 0  Q = U
5. Quá trình đẳngnhiệt : U = 0 Q = - A = A’
6. Quá trình đẳng áp: Q = U –A = U +A’
(Nhớ qui ước về dấu của U, A, Q khi áp dụng nguyên lí I)
Phần 2 : LUYỆN KĨ NĂNG BÀI TẬP
DẠNG 1 : ÁP DỤNG NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO KHÍ LÍ TƯỞNG
VÍ DỤ 1 : Một lượng khí lí tưởng đựng trong xi lanh, khí được ngăn cách với bên ngoài bằng một pít tông. Truyền cho khí một nhiệt lượng 350J, khí giãn nở thực hiện công 200J đẩy pít tông. Tính độ biến thiên nội năng của khí.

Khí nhận nhiệt
Q >0
Khí thực hiện
công : A<0
Độ biến thiên
nội năng của khí?
+
║
Đề bài:
VD1: Một lượng khí lí tưởng đựng trong xi lanh, khí được ngăn cách với bên ngoài bằng một pít tông. Truyền cho khí một nhiệt lượng 350J, khí giãn nở thực hiện công 200J đẩy pít tông. Tính độ biến thiên nội năng của khí.
U = A +Q = - 200 + 350 = 150J
Phần 2 : LUYỆN KĨ NĂNG BÀI TẬP
Hướng dẫn giải:
VÍ DỤ 2: Khi truyền nhiệt lượng 6.106 J cho khí trong một xi lanh hình trụ thì khí nở ra đẩy pit tông lên làm thể tích của khí tăng thêm 0,50m3. Tính độ biến thiên nội năng của khí. Biết áp suất của khí là 8.106 N/m2 và coi áp suất này không đổi trong quá trình thực hiện công.
Phần 2 : LUYỆN KĨ NĂNG BÀI TẬP
DẠNG 1 : ÁP DỤNG NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO KHÍ LÍ TƯỞNG
Phần 2 : LUYỆN KĨ NĂNG BÀI TẬP
DẠNG 1 : ÁP DỤNG NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO KHÍ LÍ TƯỞNG

HƯỚNG DẪN GIẢI VD2:
+ Công mà khí thực hiện được :
A’ = pV = 8.106 . 0,5 = 4.106 J
+ Công mà khí nhận được :
A = -A’
+ Độ biến thiên nội năng của khí:
U = Q +A = 6.106 – 4.106
= 2.106J
Phần 2 : LUYỆN KĨ NĂNG BÀI TẬP
DẠNG 1 : ÁP DỤNG NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC CHO KHÍ LÍ TƯỞNG

BÀI TẬP VẬN DỤNG
BÀI 1: Một lượng khí lí tưởng bị giam trong một xi lanh có pít tông đóng kín. Người ta thực hiện một công bằng 300J để nén đẳng áp lượng khí đó. Lượng khí đã truyền ra ngoài một nhiệt lượng là 420J. Nội năng của khí đã tăng hay giảm bao nhiêu?


BÀI 2: Người ta truyền cho khí trong xi lanh một nhiệt lượng 200J. Khí nở ra thực hiện công 120J đẩy pittông lên. Tính độ biến thiên nội năng của khí trong xi lanh?


Giải : U = A +Q = 300 - 420 = - 120J
Giải : U = A +Q = -120 + 200 = 80J
Phần 2 : LUYỆN KĨ NĂNG BÀI TẬP
VÍ DỤ : Một động cơ nhiệt làm việc sau một thời gian thì tác nhân đã nhận từ nguồn nóng nhiệt lượng Q1 = 1,5.106 J, truyền cho nguồn lạnh nhiệt lượng Q2 = 1,2.106J. Hãy tính hiệu suất của động cơ nhiệt này.
DẠNG 2 :
TÍNH HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ NHIỆT
Phần 2 : LUYỆN KĨ NĂNG BÀI TẬP
DẠNG 2 :
TÍNH HIỆU SUẤT CỦA ĐỘNG CƠ NHIỆT

BÀI TẬP VẬN DỤNG : Một động cơ nhiệt
thực hiện công 400J khi nhận từ nguồn nóng
nhiệt lượng 1,2 kJ. Xác định hiệu suất của
động cơ nhiệt này.

Em cần biết & hành động
Môi trường của con người đang bị hủy hoạinghiêm trọng
từ các nguồn khác nhau. Một trong những nguồn ô
nhiễm chủ yếu là khí thải của động cơ đốt trong (động
cơ nhiệt).Là học sinh,các em có thể làm những gì để
bảo vệ môi trường sống xung quanh mình?
TÓM TẮT BÀI HỌC
I. Lý thuyết :

1. Nội năng của vật bằng tổng động năng và thế
năng của các phân tử cấu tạo nên vật.
2. Độ biến thiên nội năng U của hệ bằng tổng
đại số nhiệt lượng Q và công A mà hệ nhận
được.
3. Nhiệt không tự nó truyền từ một vật sang vật
khác nóng hơn.
II. Bài tập :
Giải được bài tập vận dụng nguyên lí I Nhiệt
động lực học : U = A +Q
DẶN DÒ
Làm các bài tập trong SGK và SBT của chương : Bài 2 , 3 ,4 trang 299 SGK
Bài 8. 14 trang 85 SBT
Ôn lại các câu hỏi lí thuyết theo đề cương ôn cuối kì II.
BÀI HỌC KẾT THÚC

CÁM ƠN QUÍ THẦY CỐ GIÁO VÀ CÁC EM HỌC SINH ĐÃ THAM DỰ TIẾT HỌC

CHÚC QUÍ THẦY CÔ VÀ CÁC EM NHIỀU
SỨC KHỎE, CÔNG TÁC TỐT, CÁC EM
HỌC SINH ĐẠT ĐIỂM CAO TRONG KÌ KIỂMTRA SẮP TỚI