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

VẬT LÝ 10 Bài 32 CHƢƠNG VI CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì? Thế năng Động năng h Cơ năng Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG Các phân tử có động năng, thế năng không? Vì sao? Các phân tử chuyển động hỗn độn không ngừng. Giữa các phân tử có lực tương tác và khoảng cách động năng phân tử. + thế năng phân tử ║ Nội năng Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN 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 là nội năng của vật. Kí hiệu : U Đơn vị : Jun ( J ) Câu hỏi C1 sgk/170? Hãynội chứng tỏcủa nội của một Vậy năng một Vậy nội năng củanăng mộtvật vậtphụ phụ vật thuộc vào phụ thuộc thuộc vào nhiệt độ yếu và thể tích của vật: vào những tố nào? Trả lời câu hỏiđộC1 nhiệt vàsgk/170: thể tích. U = f(T,V). Nhiệt độ Vận tốc chuyển động hỗn độn Thay đổi của các phân tử thay đổi 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. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì? Trảthiên lời: Vì bỏ qua(ΔU): tương tác giữa các phân tử 2. ĐộCâu biến nội năng Nhiệt năng là chứng năng lượng chuyển động hỗn hỏi C2: Hãy tỏ nộicủa năng của một nên cácthiên phânnội tử khí lí của tưởng chỉvật cólàđộng năng Độ biến năng một phần nộicủa độn các phân hay là tổng động lượng khícủa lí tưởng chỉ tử phụ thuộc nhiệt độ ?năng không có thế năng dobớt đóđinội năngmột củaquá khí lí năng mà tăng thêm lên hay giảm trong các phân tử cấu tạo nên vật. trình.tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. U = U2 – U1 * U > 0 → U  * U < 0 → U  Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: 2.+Truyền nhiệt Hình 32.1a ThíTa nghiệm: có mấy cách làm thay Tiến hành thí nghiệm: của→một vật? Miếng đổi kim nội loại năng nóng lên U thay đổi. (U tăng) Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 1. Thực hiện công: + Thí nghiệm: Hình 32.1b Tiến hành thí nghiệm: Thể tích khí giảm. Khí nóng lên → U thay đổi ( U tăng ) Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 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 biến đổi qua lại giữa nội năng và dạng năng lượng khác. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG 2. Truyền nhiệt a) Quá trình truyền nhiệt + Thí nghiệm: Tiến hành thí nghiệm: Miếng kim loại nguội đi → U thay đổi. (U giảm) Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG kim loại, khí32.2b trong xi +Miếng Thí nghiệm: Hình lanh nóng lên → U thay đổi. Tiến hành (U và kết quả thu được: tăng) Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 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. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN Trả lời: THIÊN NỘI NĂNG Hãy so sánh sự172 thực hiện công Câu hỏi C3 sgk / 1. Thực hiện công: 2. Truyền nhiệt: và sự truyền nhiệt ?  Ngoại lực thực hiện công  Ngọai lực không thực hiện công lên vật. lên vật.  Có sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng sang nội năng.  Không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 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. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG 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: Q=mc∆t  Trong đó : c: nhiệt của hay chấttỏa (J/kg.K Q: nhiệtdung lượngriêng thu vào ra (J).hoặc J/kg.độ). m: khối lượng (kg). ∆t: độ biến thiên nhiệt độ (0C hay K). Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG Trả lời: Câu hỏi C3 : Hãy so sánh công và nhiệt lượng ? Công Nhiệt lượng  Công là phần năng lượng được truyền từ vật này sang vật khác trong quá trình thực hiện công.  Nhiệt lượng là phần nội năng mà vật nhận được hay mất đi trong quá trình truyền nhiệt. Câu hỏi C4: Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở hình 32. 3 ? Trả lời: 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. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG * Ứng dụng của độ biến thiên nội năng của vật : Động cơ đốt trong Động năng, thế năng của các phân tử có ý nghĩa gì đối với cuộc sống con ngƣời ??? Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG CỦNG CỐ 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