Bài 33. Các nguyên lí của nhiệt động lực học

Trường THPT Sơn Động Số 3
Bộ môn: Vật lý
Chúc các em học tốt
Chào mừng các thấy cô và các em đã dến với tiết học của lớp chúng ta ngày hôm nay
Câu hỏi:

Em hiểu thế nào là sự thực hiện công?
Em hiểu thế nào là sự truyền nhiệt?
Bài 33: Các nguyên lý của nhiệt động lực học
Tiết: 55
I. Nguyên lý I của nhiệt động lực học:
Thí nghiêm:
Khối khí nhận nhiệt lượng Q
Khối khí thực hiện công A đẩy pit tông
Nội năng của khối khí tăng là U
Vật
Q > 0
Q > 0
A < 0
Quy ước:
Q > 0 Vật nhận nhiệt lượng
Q < 0 Vật truyền nhiệt lượng
A > 0 Vật nhận công
A < 0 Vật thực hiện công
A > 0
Nội dung: Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật có được
-Nếu vật nhận nhiệt lượng, một phần nhiệt lượng dùng thực hiện công, do đó nội năng của hệ tăng:
Biểu thức nguyên lý I:
-Nếu vật nhận công từ vật khác, một phần năng lượng nhận được truyền cho vật khác dưới dạng nhiệt lượng, phần còn lại làm nội năng của hệ tăng.
Biểu thức nguyên lý I:
Xét trường hợp đặc biệt (đối với khí lí tưởng):
* Quá trình đẳng nhiệt:
- Vì nhiệt độ T = const (không đổi) nên nội năng của khối khí không đổi ( U = 0)
-áp dụng nguyên lí I ta có:
- Kết luận: Quá trình đẳng nhiệt: Nhiệt lượng mà chất khí nhận được chuyển hết thành công
Nên nguyên lý I viết riêng cho quá trình đẳng nhiệt là:
Q = - A
* Quá trình đẳng tích:
-Vì thể tích của khối khí là không đổi (V = const)
-Nên khối khí không thực hiện công hoặc nhận công: A = 0
- áp dụng nguyên lý thứ I ta có:
- Nên nguyên lý I viết riêng cho quá trình đẳng tích là:
Kết luận: Nhiệt lượng cung cấp cho khối khí chỉ dùng làm tăng nội năng của khối khí (bản chất của quá trình đẳng tích là quá trình truyền nhiệt)
* Quá trình đẳng áp:
Biểu thức nguyên lý I viết cho quá trình này là:
Hãy tích vào các câu đúng Sau:
Câu 1:Các hệ thức sau đây diễn tả quá trình nào ?
a, U = Q Khi Q > o; Khi Q < 0
b, U = A Khi A > o; Khi A< 0
c, U = Q + A Khi Q > o; Khi A< 0
Quá trình truyền nhiệt,Vật nhận nhiệt lượng, Vật truyền nhiệt lượng
Quá trình thực hiện công,Vật nhận công, Vật thực hiện công
Quá trình thực hiện công và truyền nhiệt,
Vật nhận nhiệt lượng, Vật thực hiện công
d, U = Q + A Khi Q > o; Khi A > 0
Quá trình thực hiện công và truyền nhiệt,
Vật nhận nhiệt lượng, Vật nhận công
Ví dụ 1: Người ta cung cấp cho một lượng khí trong xi lanh năm ngang một nhiệt lượng 3 J khí nở ra đẩy píttông đi được một đoạn là 5Cm. Tính độ biến thiên nội năng của khối khí đó. Biết rằng lực đẩy chung bình của khối khí là 25 N.
Bài giải:
Công mà khí thực hiện có độ lớn là:
A = Fl = 25.0,05 =1,25J
Vì khí nhận nhiệt lượng và thực hiện công nên theo nguyên lý I ta có:
U = Q + A = 3 - 1,25 = 1,75J