Tài liệu Bài giảng bài nội năng và sự biến thiên nội năng vật lý 10 (2)

Nhiệt động lực học nghiên cứu các hiện tượng nhiệt về mặt năng lượng và biến đổi năng lượng I.NỘI NĂNG 1.Nội năng là gì? Khi nào một vật có động năng và một vật có thế năng? *Động năng là dạng năng lượng mà vật có được do chuyển động. *Thế năng là năng lượng mà một hệ có được do tương tác giữa các vật của hệ và phụ thuộc vị trí của hệ. I.NỘI NĂNG 1.Nội năng là gì? Nhắc lại kiến thức về cấu tạo chất - Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là phân tử. - Các phân tử tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy phân tử. - Các phân tử chuyển động không ngừng. Nhiệt độ của vật càng cao thì các phân tử chuyển động càng nhanh. I.NỘI NĂNG 1.Nội năng là gì? Tổng động năng và Như vậy các thế năng của vật gọi nguyên tử, phân tử là gì? có động năng, thế năng không? Vì sao? Các phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng. Cơ năng Giữa các phân tử có lực tương tác Động năng phân tử + Thế năng phân tử ║ Nội năng 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 gọi là nội năng của vật. Kí hiệu: U - Đơn vị nội năng: jun (J) Đơn vị của nội năng là gì? C1: Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật? U = f(T,V) Nhiệt độ vận tốc chuyển động hỗn độn Thay đổi của các phân tử thay đổi Vậy nội năng của vật phụ thuộc vào những yếu tố nào? Động năng của các phân tử thay đổi. Thể tích Thay đổi khoảng cách giữa các phân tử thay đổi thế năng tương tác thay đổi. 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 gọi là nội năng của vật. - Đơn vị là jun (J) - Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích. U = f(T, V) I.NỘI NĂNG 1.Nội năng là gì? Vậy độ biến thiên nội năng là gì ? 2.Độ biến thiên nội năng Độ biến thiên nội năng là phần nội năng tăng thêm lên hay giảm bớt đi trong một quá trình. KH: U ∆U= U2 –U1 ∆U > 0  Độ biến thiên nội năng tăng. ∆U < 0  Độ biến thiên nội năng giảm. Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật. Vậy muốn thay đổi nội năng thì cần phải thay đổi yếu tố nào? Nhiệt độ và thể tích II.CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công Có mấy cách làm thay đổi nội năng của vật? + Quá trình làm thay đổi nội năng có sự thực hiện công gọi là quá trình thực hiện công. Có 2 cách: thực hiện công, + Trong QTTH công có sự truyền nhiệt chuyển hóa từ dạng năng lượng khác sang nội năng Chưa nén pittông Sau khi nén pittông II.CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 2. Truyền nhiệt a.Quá trình truyền nhiệt - Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt. -Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác. 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 là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. Kí hiệu Q U = Q Trong đó: Q: nhiệt lượng nhận được từ vật khác hay tỏa ra cho vật khác U: độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt. 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: Q = mc t Trong đó: Q: Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J) m: khối lượng (kg) c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K) t: độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc K) *Chú ý: Qthu = mc(t2 – t1) Qtỏa = mc(t1 – t2) t1: nhiệt độ ban đầu t2 : nhiệt độ lúc sau Hãy so sánh sự thực hiện công và So sánh quá trình thực công sựhiện truyền nhiệtvà truyền nhiệt: SỰ THỰC HIỆN CÔNG SỰ TRUYỀN NHIỆT - QT làm thay đổi nội năng - QT làm thay đổi nội năng có không có sự thực hiện công sự thực hiện công lên vật. lên vật. - Có kèm theo sự biến đổi - Không có sự chuyển hóa dạng năng lượng năng lượng từ dạng này sang (ví dụ: từ cơ năng sang nội dạng khác. Chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật năng) khác. C4 Người thợ rèn đang nung đỏ thanh sắt. Hình 32 . 3 a ) Dẫn nhiệt là chủ yếu . C4 Hình ảnh tương tự 32 . 3 b Mặt trời mọc. Mặt trời lặn. Bức xạ nhiệt là chủ yếu . C4 Hình ảnh ñun nöôùc. Hình 32 . 3 c ) Đối lưu là chủ yếu . NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG Câu 1: Nội năng của một vật là: a. Tổng động năng và thế năng của vật. b. Tổng động năng và cơ năng của vật. c. Tổng thế năng và cơ năng của vật. d. Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG Câu 2: Đun nóng khí trong bình kín. Kết luận nào sau đây sai? a. Nội năng của khí tăng lên b. Thế năng của các phân tử khí tăng lên c. Động năng của các phân tử khí tăng lên d. Đèn truyền nội năng cho khối khí