Bài 33. Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Trường THPT Lương Thế Vinh
KIỂM TRA BÀI CŨ
Định nghĩa nội năng ? Nội năng phụ thuộc vào các đại lượng nào ?
Nội năng của khí lý tưởng có phụ thuộc vào thể tích hay không? Tại sao?
Động cơ đốt trong(động cơ nhiệt)
Ứng dụng động cơ nhiệt
Áp suất p  thể tích V  nhiệt độ tuyệt đối T
Nội năng  Công  Nhiệt lượng
Tiết 55-56 Bài 33
CÁC NGUYÊN LÍ CỦA
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Nội dung bài học
Tiết 1:
I)NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC(NĐLH)
Tiết 2:
II)NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
* Các cách làm thay đổi nội năng của vật ?
Nước sôi
Cọ sát miếng kim loại
Bỏ miếng kim loại vào nước sôi
Nếu cùng lúc thực hiện công và truyền nhiệt cho vật thì có làm thay đổi nội năng của vật hay không?
U = A
U = Q
Cơ năng sang nội năng.
Nội năng từ nước chuyển sang miếng kim loại.
Phát Biểu Nguyên Lí:
∆U = A+Q
∆U: độ biến thiên nội năng.
A: Công thực hiện.
Q: Nhiệt lượng
Biểu thức:
Nội dung nguyên lí I NĐLH:
Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được.
I. Nguyên lí I nhiệt động lực học
Quan sát hình và cho biết người ta đã quy ước dấu của A và Q như thế nào?
Hệ
Nhận nhiệt
Q>0
Nhận công
A>0
Truyền nhiệt
Sinh công
A<0
Q<0
* Quy ước về dấu:
Q>0: Hệ nhận nhiệt lượng
Q<0: hệ truyền nhiệt lượng
A>0: Hệ nhận công
A<0: hệ truyền (thực hiện) công.
Câu C1 SGK/176?
Q>0; A<0; ∆U>0
Câu C2 SGK/176?
a)∆U=Q khi Q>0
Nhận nhiệt lượng để tăng nội năng
b)∆U=A khi A>0
∆U=Q khi Q<0
Truyền nhiệt lượng cho vật khác làm nội năng bị giảm.
Nhận công làm tăng nội năng
∆U=A khi A<0
Thực hiện công lên vật khác làm nội năng bị giảm
c) ∆U=Q+A khi Q>0 và A<0
Nhận nhiệt lượng và công làm tăng nội năng.
d) ∆U=Q+A khi Q>0 và A>0
Nhận nhiệt lượng và thực hiện công làm nội năng bị thay đổi.(động cơ nhiệt)
Bài tập ví dụ
Người ta cung cấp một nhiệt lượng 2,5 J cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Khí nở ra đẩy pittông đi một đoạn 5 cm. Biết lực ma sát giữa pittông và xilanh có độ lớn 30 N. Tính độ biến thiên nội năng của khí?nội năng của khí tăng hay giảm ?
*Lưu ý: Công còn có thể tính theo biểu thức sau(với lực F sinh công xem như không đổi):
h1
h2
h
A= F.h =p.S. h =p.V =p.(V2 – V1 )
 A = p.V =p.(V2 – V1)
2. Vận dụng:
Chất khí chuyển từ trạng thái 1 sang trạng thái 2
CMR:
∆U = Q
* Quá trình đẳng tích: V= V1= V2
=> A= p.V =p.(V2 – V1) =0
=> ∆U = Q
O
V
p
.(1)
.(2)
p1
p2
V1=V2
T2 >T1 .Do đó để chuyển từ (1) lên (2)
khí phải nhận nhiệt lượng
p2> p1
Trong quá trình đẳng tích, nhiệt lượng mà chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng.
O
V
p
(1)
(2)
p=p1=p2
V2
V1
T2 >T1 .Do đó để chuyển từ (1) lên (2)
khí phải nhận nhiệt lượng và thực hiện công
(Q > 0 và A < 0 )
* Quá trình đẳng áp: p= const
A = p.V =p.(V2 – V1)
 ∆U= A + Q
CỦNG CỐ
Câu 1: Theo nguyên lý I nhiệt động lực học, độ biến thiên nội năng của vật bằng :
A. Tổng công và nhiệt lượng mà hệ nhận được.
B. Nhiệt lượng mà hệ nhận được.
C. Tích của công và nhiệt lượng mà hệ nhận được.
D. Công mà hệ nhận được.
Câu 2: Hệ thức U = Q là hệ thức của nguyên lý I nhiệt động lực học áp dụng cho quá trình:
A. Áp dụng cho quá trình đẳng áp
B. Áp dụng cho quá trình đẳng nhiệt
C. Áp dụng cho quá trình đẳng tích
D. Áp dụng cho cả ba quá trình trên
Câu 3: Người ta truyền cho khí trong xi-lanh lạnh nhiệt lượng 110 J . Chất khí nở ra thực hiện công 75 J đẩy pittong lên. Nội năng của khí biến thiên một lượng là :
A. 35 J
B. -35 J
C. 185 J
D. -185 J
Câu 4: Người ta cung cấp một nhiệt lượng 1,5 J cho chất khí đựng trong một xilanh đặt nằm ngang. Khí nở ra đẩy pittông đi một đoạn 5 cm. Biết lực ma sát giữa pittông và xilanh có độ lớn 20 N. Tính độ biến thiên nội năng của khí?
A. U = 0,5 J
B. U = 2,5 J
C. U = - 0,5 J
D. U = -2,5 J
Nhiệm vụ về nhà
Học nội dung ,biểu thức và quy ước dấu nguyên lý I
Làm bài tập sgk/180,chú ý bài 8 sử dụng công thức A =p.V
Vận dụng nguyên lý I cho quá trình đẳng tích, đẳng áp và đẳng nhiệt các biểu thức cho đẳng quá trình.
Đọc mục II về nguyên lý II để chuẩn bị cho tiết sau.