Bài giảng Vật lý 10 - Tiết 55, Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

Nội dung text: Bài giảng Vật lý 10 - Tiết 55, Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

1. KIỂM TRA BÀI CŨ Câu hỏi: Phát biểu nội dung của thuyết động học phân tử chất khí? Quá trình đẳng là gì?
2. Phần lớn năng lượng đang được con người sử dụng là dạng năng lượng nào?
3. Trang trại gió Thiết bị quang điện Tại Lübz, Mecklenburg- tại Berlin (Đức) Vorpommern, Đức
4. Nhà máy điện dùng nhiệt Xe Toyota Fine N sử lượng của biển dụng pin nhiên liệu. tại Hawai, Hoa Kỳ
5. Cấu tạo chất Các chất được cấu tạo Các phân tử chuyển Giữa các phân tử có lực từ các hạt riêng biệt động không ngừng, các tương tác gọi là lực gọi là phân tử. phân tử chuyển động tương tác phân tử càng nhanh thì nhiệt độ càng cao. Các phân tử luôn có Giữa các phân tử có động năng. thế năng tương tác Động năng của các phân Thế năng tương tác phụ tử phụ thuộc vào vận tốc thuộc khoảng cách giữa của các phân tử. các phân tử
6. I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì? ❖ Trong nhiệt động lực học, người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật. + Kí hiệu: U + Đơn vị: Jun ( J )
7. I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì? Trả lời C1? sgk
8. NỘI NĂNG Động năng của các Thế năng tương tác phân tử giữa các phân tử Khoảng cách giữa Vận tốc của phân tử các phân tử Nhiệt độ của phân Thể tích của vật tử (T) (V) để thay đổi nội năng của vật ta cần thay đổi các yếu tố:
9. Kết luận: Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích. U = f(T,V)
10. I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì? 2. Độ biến thiên nội năng (ΔU): TrảCâu lời: hỏi Vì C2: cácHãy phân chứng tử khí tỏ ởnội xa nnhauăng củanên một thể tíchlượngĐộ riêng biếnkhí của thiênlí tưởng các nội phânchỉ năng phụtử củarất thuộc nhỏmột nhiệt sovật với là độ phầnthể? nội năngtích tăngbình thêmchứa, lên coi hay chúng giảm như bớt các đi chấttrong điểm. một quá trình.Nên chúng chỉ có động năng mà không có thế năng. Do đó nội nUă ng= Ucủa2 – khíU 1lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt* Uđộ . >U =0 f(T). → U  * U < 0 → U 
11. Hãy tìm cách làm thay đổi nội năng của miếng kim loại? Bỏ miếng kim loại vào cốc nước sôi Nhiệt độ của các Cọ xát phân tử tăng. Nhiệt độ của các Nội năng tăng phân tử tăng Nội năng tăng Truyền nhiệt, dẫn đến thay đổi nội năng Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng
12. Cho tiếp xúc với Hãy tìm cách thay đổi nội nguồn nhiệt năng của khối khí trong xilanh như hình vẽ? Khí trong xi lanh nóng lên Nén pittông xuống để Nội năng tăng giảm thể tích Giảm khoảng cách giữa các phân tử Chưa nén Sau khi Truyền nhiệt, dẫn đến thay pittông nén pittông Nội năng tăng đổi nội năng. Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng.
13. I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: 2. Truyền nhiệt Miếng kim loại nóng lên → U thay đổi. (U tăng)
14. I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: Thể tích khí giảm. Khí nóng lên → U thay đổi ( U tăng )
15. I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: + Kết luận: * Khi thực hiện công lên hệ hoặc cho hệ thực hiện công thì có thể làm thay đổi nội năng của hệ. * Trong quá trình thực hiện công thì có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác (ví dụ trên là cơ năng) sang nội năng.
16. I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 2. Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt Miếng kim loại nguội đi → U thay đổi. (U giảm)
17. Miếng kim loại, khí trong xi lanh nóng lên → U thay đổi. (U tăng)
18. I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 2. Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt + Kết luận: * Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt. (Sự truyền nhiệt) * Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
19. I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: 2. Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt b) Nhiệt lượng: ❖ Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng. ∆U=Q ∆U là độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt. Q là nhiệt lượng mà vật nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác.
20. I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: 2. Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt b) Nhiệt lượng: ❖ Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức: ❖ Trong đó : Q = m.c.∆t Q:c: nhiệt nhiệt dung lượng riêngthu vàocủa haychất tỏa (J/kg.K) ra (J). ∆t:m: khốiđộ biến lượng thiên (kg). nhiệt độ (0C hay K).
21. I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG THẢO LUẬN NHÓM HÃY SO SÁNH: 1. Sự thực hiện công và sự truyền nhiệt. 2. Công và nhiệt lượng.
22. Sự thực hiện công: Sự truyền nhiệt: ➢ Ngoại lực thực hiện công ➢ Ngoại lực không thực lên vật. hiện công lên vật. ➢ Có sự chuyển hóa năng ➢ Không có sự chuyển lượng từ một dạng năng hóa năng lượng từ dạng lượng khác sang nội năng. này sang dạng khác mà chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.
23. Công Nhiệt lượng ➢ Công là số đo độ biến ➢ Nhiệt lượng Q là số thiên nội năng ∆U trong đo độ biến thiên nội quá trình thực hiện công. năng trong quá trình (Hay phần năng lượng được truyền nhiệt. truyền từ vật này sang vật khác (Hay phần nội năng mà vật nhận trong quá trình thực hiện công.) được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt.)
24. HÃY SO SÁNH: 1. Sự thực hiện công và sự truyền nhiệt. 2. Công và nhiệt lượng. Kết luận: Tất cả đều làm thay đổi nội năng của vật hay của hệ.
25. Câu hỏi C4: Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình 32.3? Hình a: Cách truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt. Hình b: Cách truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt. Hình c: Cách truyền nhiệt chủ yếu là đối lưu.
26. Từ công thức: Q = m.c.∆t * Chú ý: Qthu = mc(t2 –t1) Qtỏa = mc(t1 – t2) t1: nhiệt độ ban đầu t2 : nhiệt độ lúc sau
27. Ví dụ: Cho 100g chì được truyền nhiệt lượng 260J. Nhiệt độ của chì tăng từ 150C đến 350C. Tính nhiệt dung riêng của chì? A. 2600 (J/kg.độ) B. 130 (J/kg.độ) C. 65 (J/kg.độ) D. một giá trị khác Q 260 Q = mc t → c = = =130(J / kg.đô) m t 0,1.20
28. Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105 (kg) được nung nóng đến 1420C vào 1 cốc nước ở 200C. Sau một thời gian nhiệt độ của quả cầu và nước đều cân bằng 420C. Tính lượng nước trong cốc. Coi nhiệt lượng truyền cho cốc và môi trường bên ngoài là không đáng kể. Biết cnhôm= 880(J/kg.K), cnước = 4200(J/kg.K)
29. Qthu= mncn∆tn Qtỏa= mnhcnh∆tnh Qthu=|Qtỏa| mnhcnh tnh mn = = 0,1kg cn t n
30. Câu 1: Nội năng của một khí lí tưởng có tính chất nào sau đây ? A. Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ B. Phụ thuộc vào thể tích C. Phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích D. Không phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích
31. CỦNG CỐ Câu 2: Phát biểu nào sau đây không đúng ? A. Nội năng là một dạng năng lượng. B. Nội năng thay đổi do quá trình thực hiện công. C. Nội năng thay đổi do quá trình truyền nhiệt. D. Nội năng là nhiệt lượng.
32. * Nội năng là dạng năng lượng bao gồm tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. * Nội năng của một vật: U = f(T, V) * Đối với khí lí tưởng: U = f(T) * Có hai cách làm thay đổi nội năng: Là thực hiện công và truyền nhiệt * Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng: = UQ * Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc chất lỏng thu vào hay tỏa ra khi thay đổi nhiệt độ được tính theo công thức: Q = mc t