Bài 33. Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Võ Ngọc Bình - Lớp K31A, Đại học Sư phạm Hà Nội 2, Xuân Hoà, Vĩnh Phúc
Trang bìa
Trang bìa:
TRƯỜNG THPT TÂY GIANG TẬP THỂ LỚP 10C4 KÍNH CHÀO QUÝ THẦY CÔ Mở bài
Mở bài: Mở bài
Có những cách nào làm thay đổi nội năng của vật? Trong các trường hợp trên, những quá trình nào làm thay đổi nội năng của vật? Nội năng là gì? I. NL I NĐLH
Nhận công và nhận nhiệt:
Trường hợp vật đồng thời nhận công và nhận nhiệt thì độ biến thiên nội năng của vật được tính như thế nào? 1. Phát biểu: Phát biểu
Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. Latex(DeltaU = A + Q) Quy ước dấu: Quy ước dấu
C1: C1
Xác định dấu của các đại lượng trong hệ thức của nguyên lý I NĐLH cho quá trình vật thu nhiệt lượng để tăng nội năng và thực hiện công.
A/ Q > 0; A > 0; latex(DeltaU) > 0
B/ Q < 0; A > 0; latex(DeltaU) < 0
C/ Q > 0; A < 0; latex(DeltaU) > 0
D/ Q < 0; A < 0; latex(DeltaU) < 0
C2: C2
C2
latex(DeltaU = Q) khi Q > 0
latex(DeltaU = Q) khi Q < 0
latex(DeltaU = A) khi A > 0
latex(DeltaU = A) khi A < 0
latex(DeltaU = Q + A) khi Q > 0 và A < 0
latex(DeltaU = Q + A) khi Q > 0 và A > 0
Bài tập ví dụ: Bài tập ví dụ
Tính độ biến thiên nội năng của khí? Tóm tắt: Q = 1,5 J; latex(Deltal = 0,05 m); F = 20N => Latex(DeltaU = ?) Bài giải: Công mà chất khí thực hiện có độ lớn là: A = F.latex(Deltal) = 20.0,05 = 0,1 (J) Vì khí nhận nhiệt vì thực hiện công (A < 0), nên theo nguyên lý I NĐLH, ta có: Latex(DeltaU = Q + A) = 1,5 - 1 = 0,5 (J) 2. Vận dụng: 2. Vận dụng
Quá trình đẳng tích: Quá trình đẳng tích
Hãy chứng minh rằng: latex(DeltaU = Q) Vì thể tích của chất khí không thay đổi (latex(DeltaV = 0)) nên A = 0. Khi đó, hệ thức của nguyên lí I NĐLH có dạng: latex(DeltaU = Q + A = Q) Toàn bộ nhiệt lượng chất khí nhận được chỉ dùng làm tăng nội năng Quá trình đẳng áp: Quá trình đẳng áp
Hãy xác định hệ thức của nguyên lý I NĐLH. Trong quá trình này, latex(DeltaV != 0) nên latex(A !=0). Đây là quá trình sinh công nên A < 0. Vậy hệ thức của nguyên lý I NĐLH có dạng: Q = latex(DeltaU + A) Với A = Latex(-p(V_2 - V_1)) Nhiệt lượng chất khí nhận được một phần sinh công một phần dùng làm tăng nội năng. Quá trình đẳng nhiệt: Quá trình đẳng nhiệt
Hãy xác định hệ thức của nguyên lý I NĐLH. Vì nội năng của khí lý tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ nên trong quá trình đẳng nhiệt latex(DeltaU = 0). Đây là quá trình sinh công nên A < 0. Vậy hệ thức của nguyên lý I NĐLH có dạng: Q = latex(DeltaU + A = A) Với A = Latex(-p(V_2 - V_1)) Toàn bộ nhiệt lượng chất khí nhận được dùng để sinh công. Bài tập vận dụng: Bài tập vận dụng
Câu 1: Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công thì Q và A trong hệ thức của nguyên lý I phải có giá trị nào sau đây?
Q>0 và A<0
Q<0 và a>0
Q>0 và A>0
Q<0 và a<0

Câu 2: Người ta thực hiện công 100J để nén khí trong một xilanh. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quang nhiệt lượng 20J.

Kết luận
Kết luận: Kết luận

- Nguyên lí I NĐLH: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được. latex(DeltaU) = ||A + Q|| Quy ước về dấu: Q > 0 : ||Vật nhận nhiệt lượng||; Q 0 : ||Vật truyền nhiệt lượng||; A > 0 : ||Vật nhận công||; A 0 : ||Vật thực hiện công||; - Nguyên lí II NĐLH: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang ||vật nóng hơn||. - Động cơ nhiệt không thể chuyển hoá tất cả nhiệt lượng nhận được thành ||công cơ học||. < <