"Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khi của hiện thực khách quan cũng như giới hạn phản ánh dén dau Đổi với học sinh trang hoc phổ thông, bai tap vật lý là một
Trang 1Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vat Ly 10 về chất khi
SƠ LƯỢC LÍ LỊCH KHOA HỌC
cs Ow
I THONG TIN CHUNG VE CA NHAN
1 Họ và tên: Nguyễn Đức Hào
Sinh ngày 06 tháng 05 năm 1962
Nam nữ: Nam Địa chỉ: Ấp Sơn Hà - Xã Vĩnh Thanh - Nhơn Trạch - Đồng Nai Điện thoại: 061 3519314
Don vị công tác: Trường THPT Nguyễn Binh Khiêm
II TRINH DO DAO TAO
- Hoc vi cao nhật: Đại Học
-_ Năm nhận bằng: 1987
-_ Chuyên ngành đảo tạo: Cử nhân Vật lý
IH KINH NGHIỆM KHOA HỌC:
-_ Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm:
-_ Số năm công tác: 27 năm
- Cac sang kiến kinh nghiệm đã có trong 5 năm gần đây
© Phuong phap bồi dưỡng học sinh yêu môn Vật lý lớp 10
© Phuong phap giải Bài tập Vật lý 10 về chuyển động cơ
&~¬
Trang 2PHANI: TOM TAT LY THUYET CO BAN NHIỆT HỌC VE CHAT
1 Những cơ sở của thuyết động học phan Lử
1L Những định luật thực nghiệm và phương trình trạng thải khi lí tưởng,
TIL Nguyễn lí thứ nhất nhiệt động lực học
PHAN II: PHAN LOẠI
CHƯƠNG II: PITUGNG PIIAP CITUNG CIO VIỆC GIẢI BÀI TẬP VẶT LÝ 9 PHẢN II: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP CỤ THE
CIIVONG I: BAI TAP DINII TENIL
PHIẾU NHẬN XE DÁNH GIÁ à cà cà cọ tin eeerereeseeoo.38
Trang 3"Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khi
của hiện thực khách quan cũng như giới hạn phản ánh dén dau
Đổi với học sinh trang hoc phổ thông, bai tap vật lý là một phương tiện quan
trọng giúp học sinh rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết dã học vào thực tiễn
Việc piải bài tập vật lý giúp các em ôn tập, cũng cố, dào sâu, mở rộng kiến thức, rèn luyễn thỏi quen vận dụng kiến thức khái quát để giái quyết các vấn để của thực tiễn
Ngoài ra, nó còn giúp các em làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển kh năng tư duy
cũng như giún oác em tự kiêm tra mức độ nắm kiến thức của bản thân
Tài tập vật lý giúp cho học sinh hiểu sâu sắc hơn những quy luật vật lý, những hiên tượng vật lý, biết phân tích chúng và ứng dụng chúng vào những vẫn đề thực tiễn Trong nhiều trường hợp, đà giáo viên có cố gắng trình bảy tài liệu mạch lạc, hợp lôgic, phát biểu định nghĩa, định luật chính xác, làm thí nghiệm đúng: phương pháp và có kết quả thì đó mới là điều kiện cần chưa phải là đủ để học sinh hiểu sâu sắc và nắm vững kiển thức Chỉ có thông qua các bài tập ở hình thức này, hay hình thức khác, tạo điều
kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến thức dể tự lực giải quyết thành công
những tỉnh huồng cụ thể khác nhau thì những kiến thức đó mới trở nên sâu sắc, hoàn
thiện và biển thành vốn riêng của học sinh -
Trong quá trình giải quyết các tình huống cụ thể do bài tập dễ ra, học sinh phải
vận dụng những thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá v.v để
tự lực tim hiểu vấn đề Vì thế, bài tập vật lý còn là phương trình rất tốt để tư duy óc
tưởng tượng tính độc lập trong việc suy luận, tính kiên trì trong việc khắc phục khó
khăn
Bài tập vật lý là một hình thức cũng cố ôn tập, hệ thống hoá kiến thức Khi làm
bải tập học sinh phải nhớ lai những kiến thức vừa học, phải đảo sâu khía cạnh nảo đó
của kiến thức hoặc phải tổng hợp nhiều kiến thức trong một dé tài, một chương, một
phần của chương trình và do vậy dứng về mặt diều khiến hoạt dộng nhận thức mà nói,
nó cỏn là phương tiện kiểm tra kiến thức và kỹ năng của học sinh
Trong phạm vi dé tai Tôi chỉ khão sát các bài tập về vật lý Nhiệt học về chất khi,
Rpuyên lý của nhiệt đông lực học ( chương VÌ và chương VIII SGK vật lý 10 nâng cao)
2 MỤC ĐÍCII NGHIÊN CỨU:
Việc nghiên cứu đề tài này nhằm tìm cách để giải bài tập một cách dễ hiểu, cơ
bản, từ thấp đến cao, giúp học sinh có kỹ năng giải quyết tốt các bài tập, hiểu được ý nghĩa vật lý của tùng bài đã giải rèn luyện thói quen làm việc độc lập, sáng tạo, phát triển khả năng tư duy, giúp học sinh học tập môn Vật lý tốt hơn
Trang 4Phan loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vu Lý 10 về chất khí
Các bài tập vật lý phân tử và Nhiệt học về chất khí lớp 10, Cơ sở của nhiệt dông lực học (chương VI và phương VIIL SGK Vat Ly 10 nang cao)
4 NIIEM VỤ NGIHÊN CỨU:
Phân loại được các bái tập vật lý phân Lữ và nhiệt học (Chương VI & VID trong
chương trình Vật lý lớp 10 nâng cao
Dé ra phương pháp giải bài tập vật lý nói chung, phương pháp giải các loại bài tap vat ly theo phân loại, phương pháp giải từng dạng bải tập cụ thể của Vật lý phân tử
và nhiệt học (các bài tập cơ bản, phế biến mà học sinh lớp 10 thường gặp )
5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
Sử dụng kết hợp nhiều phương pháp: so sánh, đối chiếu, phân lích, tổng bợp
3 GÓP CÚA DÊ TÀI:
Dễ tài có thể hỗ trợ cho việc học tập vả giảng dạy môn vật iý lớp 10 nang cao,
làm tải liệu tham khảo cho học sinh va déng nghiệp -
Qua quá trình nghiên cứu đề tải giúp cho bản thân tôi nâng cao nhận thức về phân loại và giải các bài tập vật lý phân tử và nhiêt học
trong chương VI và chương VTIIT có nội đụng gồm ba phần
* Tóm tắt lý thuyết về vật lý phân tử và nhiệt học
* Phân loại các đạng bài tập trong chương VIvà VIH Vật lý lớp 10 nâng cao
* Trình bảy phương pháp chung để giãi bài tập Vật Lý và phương pháp cụ thé
cho từng dạng bài tập
Nội đung được trình bảy chỉ tiết bao gồm: lý thuyết cơ bản, phương pháp giải; bài
tập mẫu, bài tập cơ bản, áp đụng: bài tập tổng hợp, viết cho các loại: bài tập định tính, bải tập định lượng và bài tập đề thị
Dé tài được viết với mục đích phục vụ cho việc giảng dạy và học tập môn vật lý của giáo viên và học sinh trung học Hy vọng sẽ góp phần giúp học sinh ôn tập, nim
vững kiến thức cơ bản; rèn luyện kỹ năng giải bài tập, rèn luyện kỹ năng , kỹ xảo vân
dụng lý thuyết vào thực tiễn; phát triển khả năng tư duy
Tuy nhiên trong quá trình thực hiện vẫn còn nhiều thiếu sói vả rất mong gác hạn dỗng nghiệp dóng góp giúp hoàn chỉnh dễ tải nay
Trang 5NHỮNG CƠ SỞ CỦA THUYÉT DỌNG HỌC PHẦN TỬ:
1 Thuyết đông học phân th
ä Các chất có cấu tạo gián đoạn và gồm một số rất lớn các phân tử Cáo phân tứ
lại được tạo từ các nguyên Tử
b Các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng Cường độ chuyển động biểu
hiên nhiệt độ của hệ
b ích thước phân tử rất nhỏ ( khoáng 10cm) so với khoảng cách giữa chúng
Số phân tử trong một thể tích nhất định là rất lớn Trong nhiều trường hợp có thế bỏ qua
kích thước của các phân tữ và coi mỗi phân tử như một chất điểm
d Các phân tử không tương tác với nhau trừ lúc va chạm Sự va chạm giữa các
phân tử và giữa phân tử với thành bình tuân theo những định luật về va chạm dân hỏi của cơ học Newton Các giả thuyết a, b dùng với mọi chất khí cỏn các giá thuyết e, d chỉ đứng với chất khí lý tưởng,
© Áp suất
Định ng]ữa: Lực của các phân tử chất khí lác dựng lên một đơn vị điện tích trên thành
bình chính là áp suất của chất khí |P — -”
2 Đơn vị của áp suất:
Trong hệ SL đơn vị áp suat 14 Newton/met vuông, ký hiệu là Nim’ hay Pascal, ky hiéu
- Lực tương tác của các phân tử là không đáng kê trừ lúc va chạm
- Sự va chạm giữa các phân tử và giữa phân tứ với thánh bình là va cham hoàn toàn đàn hôi
2 Thông số trang thái và phương trình trang thái:
- Mỗi tính chất vật lý của hệ được đặc trưng bởi một đại lượng vật lý được gọi là thông
số trạng thái của hệ như: áp suất P, nhiệt độ T, thể tích V
- Phương trình nêu lên mối liên hệ giữa các thông số P,V,T của một khối lượng khí xác định được gọi lả phương trỉnh trạng thái, đang tông quát: P — f{V,1)
Trang 6
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt iu Lý 10 về chất khứ
3 Dinh luật Boylc — Mariotfc (Quá trình đăng nhiệt
Trong hé toa dé OPV, các đường đẳng nhiệt là các đường
hyperbol biểu diễn mối liên hệ giữa P và V Tập hợp các T
đường đẳng nhiệt được goi là họ các đường đắng nhiệt Q
4 Đình luật Charles (Qua trinh dang tich )
P,: Ap suat oC; Py: Ap suất ở 0°
hằng số nhiệt biến đổi áp suất đẳng tích của khí
'Irong quá trình đắng áp của một lượng khí nhất định,
thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt dộ tuyệt đối
Trang 7Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí
a |): hằng số nhiệt giãn đẳng áp của chất khí
e Đường đẳng án: Đường biểu điễn sự biến thiên của thể tích theo nhiệt độ khi áp suất không đổi gọi là đường đẳng áp
6 Dinh twat Dalton:
a Dinh luật: Ấp suất của hỗn hợp khí bằng tông các áp suất riêng phần của các khí
thành phần tạo nên hỗn hợp
7 Phuong trinh trang thai khí lý tưởng:
Từ hai định luật Boyle Mariotte va Charles ta xác định được phương trình
‘Trong đá R~ 8.31.10Ÿ1/kgmolk): Hằng số khí lí tưởng,
m : khối lượng chất khí, u : khối lượng 1 mol khí; ““: số mol khí
“
9 Nhiệt lượng: Phần năng lương mà vật nhân được hay mất đi trong quá trình truyền
nhiệt được gọi là nhiệt lượng,
+m: khối lượng của vật (kg), e: nhiệt dung riêng 'hất cấu tạo nên vật(T/g.K};
+ At—ts bị: dộ biến thiên nhiệt dộ (“C}
+ Q >0: nhiệt lượng thụ vào; Q < Ô: nhiệt lượng tổa ra
Phương trình cân bằng nhiệt Qs 1 Q@=0
18 Nôi năng:
Nội năng là một dạng năng lượng bên trong của một hệ, nó chỉ phụ thuộc vào
trạng thái của hệ Nội năng bao pêm tổng dộng năng chuyển dộng nhiệt của các phần tử cầu tạo nên hệ và thế năng tương tác piữa các phân ti dé
Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích: Khi nhiệt độ thay đổi thì động năng
của các phân tử thay đổi dẫn dến nội năng của hệ thay dỗi, khi thể tích thay dỗi thí
khoảng cách giữa các phân tử thay đổi làm cho thế năng lương lắc giữa chúng thay đổi nên sẽ làm cho nội năng của hệ thay đổi
Có hai cách làm biến đổi nội năng là thực hiện công và truyền nhiệt
IHLNguyên lý thứ nhất của nhiệt đông lực học:
Nguyễn lý thứ nhất của nhiệt động lực học là sự vận đụng định luật bảo toàn va chuyển hóa năng lượng vào các hiên tượng nhiệt
1 tĩnh luật bảo toàn và chuyển húa năng lượng:
“Trong một hệ kín có sự chuyên hoá năng lượng tử dang nay sang dạng khác nhưng, năng lượng tổng công được bảo toàn
2 Nguyên lý thứ nhất của nhiệt đông lực học:
hiệt lượng truyền cho hệ làm biến thiên nội năng của hệ vá biển thành công mà
hệ thực hiện lên các hệ khác
Trang 8Phan loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất hi + Biểu thức: Q = AU +2
+ Trong đỏ
Q >0: Vật nhận nhiệt từ vật khác; Q < 0 : Vật truyền nhiệt cho œ:
A>0: Vật nhận A< g ( thực hiện uông)
AU ~ Lz - U; : Độ biến thiên nội năng của vật (1)
AU >0: Nội năng của vật tăng, AU <0: Nội năng của vật giảm
3 Áp dung nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học cho khi lý tưởng:
a Nội năng và công của khí lý tưởng,
1o bỏ qua bương tác gị phân tử khí lý tưởng (trừ lúc va chạm) nên nội năng
của khi lý tưởng chỉ bao gồm tổng động năng chuyển dộng nhiệt của các phân tử và chỉ phụ thuộc vào nhiệt dộ của khí
+ Nếu: AV >0, khí sinh công, AV < 0, khí nhận công,
b Áp dung nguyên lý thứ nhật cho các quá trình của khí lý wimg:
- Quá trình đẳng tịch: Trong quá trình này, nhiệt lượng mà khi nhận được chỉ dùng làm
tăng nội nẵng ‹ của khi: Q — AU
- Quá trình đẳng áp: Một phần nhiệt lượng mà khi nhận vào được dùng làm tăng nội năng của khí, phần còn lại biến thành công mà khí thực hiện
Q=AU+A
- Quá trình đẳng nhiệt: Toàn bộ nhiệt lượng mà khí nhận được chuyển hết thành công
mả khi sinh ra: Q — A
+ Trong đỏ: A — Ay — A; > 0: Công trong toàn bộ chu trình
! Q=Q¡ Q;: Tổng đại số nhận được trong chu trình (Q¡ là nhiệt lượng nhân
vào, Q¿ là nhiệt lượng tôa ra)
¥ Qua trình đoạn nhiệt:
Trong quá trỉnh đoạn nhiệt hệ được cách nhiệt tốt nên không có sự trao đối nhiệt giữa hệ và môi trường xung quanh, nghĩa là: Nếu công thực hiện bởi hệ (A > 0) thì phải
có sự giảm nội năng của hệ; ngược lai, nếu công thực hiện trên hệ (A <: 0) thì phải có sự tăng nội năng của hệ
Biểu thức: A = - AU
VI, Đăng Cư Nhiệt:
Tiộng cơ nhiệt là thiết nội năng cửa nhiên liệu thành cơ năng
1 Nguyên Lắc hoạt đông của đông cơ nhiềL
Đông cơ nhiệt hoạt động được là nhờ lập đi lập lại uác chu trình giãn và nón khí
2 Cấu tạo của đông cơ nhiệt:
Gém 3 phan chỉnh
3) Nguồn nóng cung cấp nhiệt lượng cho tác nhân để tác nhân có nhiệt độ cao
b) Bệ phận phát động trong đó tác nhân giãn nở sinh công
Trang 9
Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí
€Ồ Ngân lạnh nhận nhiệt lượng của tác nhân để tác nhân giảm nhiệt độ
PHAN LOAI BAI TAP VAT LY
Có nhiều cách phân loại bài tập vật lý, ở đây ta phân loại bài tập vật lý theo
phương tiện giải và mức đô khó khăn của bài tập đối với học sinh
1 Đưa vàn phương tiên giải có thể chía b: vật lý thành các dang:
1 Bài (âp đỉnh tính:
Đài lập định tính là những bài lập mà khi giải chỉ cần làm những phép lính đơn
giản, có thể tính nhằm, yêu cầu giải thích hoặc dự doán một hiện lượng xảy Ta trong
những điều kiện xác định
Tải tập định tính giúp hiểu rõ bản chất của các hiện Lượng vật lý và những quy luậL của chúng, áp dụng được tri thức lý thuyết vào thực tiễn
2 Bài tập đỉnh lượng:
Bài tập định lượng là những bài tập mà khi giải phải thực hiện một loạt các phép
tính va kết quả thu được một đáp số định lượng, tìm được giá trị của một số
đại lượng vật lý
3 Bài tập thí nghiệm: (không nghiền cứu
Bài tập thí nghiêm là những bài tập dời hỏi phải làm thí nghiệm dễ kiểm chứng lời giải lý thuyết hay tìm những số liêu cẦn thiết cho việc giải bài tập
4 Bài tập đồ thị:
Tài tập đồ thị là những bài tập mà trong đó cáo số liệu được sử dụng làm dữ kiện
để giải phải lim trong các đồ thị cho trước hoặc ngược lại, yêu cầu phải biểu diễn quá
trình diễn biến của hiện tượng nêu trong bài tập bằng đồ thị
1L Dưa vào mức đô khó khăn của bài tập đối với học sinh có thể chia bài tập vật lý thành các đạng:
Trang 10Phan loai & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chat khi
La những bài tập khi giải cân phải vận dụng nhiêu kiến thúc định luật, sử dụng kết
hợp nhiều công thức Loại bài tập này có tàc dụng giúp cho học sinh dảo sâu, mở rộng kiến thức, thầy được mối liên hệ giữa các phần của chương trình vật lý và biết phân tích những hiện tượng phức tạp trong thực tế thành những phần dơn gián theo một định luật
vật lý xác định Loại bải tập này cũng nhằm mục dich giúp học sinh hiểu rổ nội dung
vật lý của các định luật, quy tắc biểu hiện đưới dạng công thức
Chương H : PHƯƠNG PHÁP CHUNG CHƠ VIỆC GIẢI BÀI TẬP VAT LY
Dan bai chưng cho việc giải bài tập vật lý gồm các bước chính sau
1 Tìm hiểu đề bị
Đọc kỉ dễ bài, xác dịnh ý nghĩa vật lý của các thuật ngữ, phân biệt những dữ kiện
đã cho vả những ẩn số cân tim
Tóm tắt đề bài hay vẽ hình diễn đạt các diều kiện của dé bai
II Phân tịch hiện tượng:
Tìm xem các đữ kiện đã cho có liên quan đến những khái niệm,hiện tượng, quy
Hình dung các hiện tượng điển ra như thê nào và bị chỉ phôi bởi những định luật
nảo nhằm hiểu rỏ dược bản chất của hiện tượng để có cơ sở áp dụng các công thức
chính xác, tránh mỏ mầm và áp dụng máy móc các công thức
TH Xây dựng lập luận:
Xây dựng lập luận là tìm mối quan hệ giữa an số và đữ kiện đã cho Đây là bước
Cân phải vận dụng những định luật, quy tắc, công thức vật lý đề thiết lập mỗi quan hệ nêu trên có thé di theo hai hướng đề đưa đến kết quả cuỗi cùng |
- Xuất phát từ ân sô, đi tìm môi quan hệ giữa một ân sô với một đại lượng nào đó bằng
một dịnh luật, một công thức có chứa Ân số, tiếp tạc phát triển lập luận hay biến đội
công thức đó theo các dữ kiên đã cho để dẫn đến công thức cuỗi củng chỉ chứa mắi quan hệ giữa ẩn số với các dữ kiện dã cho
- Xuất phát từ những dữ kiện của dễ bài, xây dựng lập luận hoặc biến đổi các công thức
diễn đạt mỗi quan hệ giữa điều kiện đã cho với các đại lượng khác để đi đến công thức
cuối cùng chỉ chứa ẫn số và cáo đữ kiện đã cho
Trang 11Phan loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vu Lý 10 về chất khí
Dựa trên cơ sở các định luật vật lý để xây dựng những suy luân logic từng bước một và
đi đến kết luận cuối củng
Bài tập định tính thường cỏ hai đạng: giải thích hiện tượng vả dự đoán hiện tượng
Số xây ra
1 Tìm hiểu đề bài:
Thực hiện giếng ở dàn bai chung, cần lưu ý chuyển các ngôn ngữ thông thường
dùng miễu tả hiện Lượng sang ngôn ngữ vật lý
2 Phân tích hiện tượng:
Sau khi đã chuyên các ngôn ngữ thông thường sang ngôn ngữ vật lý, ta tìm hiểu
xem các dữ kiện của để bài để cập đến hiện tượng vật lý nào, hỉnh đưng toàn bộ diễn
biển của hiện tượng Tiếp theo cần tìm xem các giai đoạn diễn biến của hiện tượng có liên quan đến những khái niệm, những định luật vật lý nào để dựa vào đó xây dựng lập
luận
3 Xây dựng lãp luân:
Vận dụng các dịnh luật, quy tắc vật lý (đã xác dịnh ở khâu phân tích hiện tượng)
dễ thiết lập mỗi quan hệ giữa hiện tượng cần giải thích hay dự doán với những dữ kiện
cụ thể đã cho
- Đấi với bài tập giải thích hiện tượng
Dang bai tập này đã cho biết hiện tượng và yêu câu giải thích nguyên nhân điển
Ta hiện tượng ây Nguyên nhân chính là những đặc tính, những định luật vật lý Do đó ta
- Đối với bài tập dự đoán hiện tượng
Tang bài tập này yêu cầu phải dựa vào những diều kiện cụ thể dã cho ở dễ, tìm những định luật chỉ phối hiện tượng và dự doán dược hiện tượng sẽ diễn ra cũng như quá trình điễn ra hiện tượng đó
4 Biên luân:
Phân tích xem hiên Tượng được giải thích (hay dự đoán) như thế đã phù hợp với các yêu cầu và các dữ kiện của đê bài cũng như đã phủ hợp với thực tế hay chưa
Kiếm tra lại toàn bộ quá trình giải bài tập và nêu kết quả cuối cing
Trang 12Phan loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vân Lý 10 về chất khí
Theo thuyết động học phân tử thì:
- Cường dộ va chạm phụ thuộc vào nhiệt dộ chất khí: Nhiệt dộ cảng cao, các phân tử
chuyển dộng cảng nhanh nên va cham cảng mạnh và ngược lại
Khi nhiệt độ chất khí không dấi (rong trường hợp định luật B-M) thí cường độ
va chạm của các phan Lit én mỗi đơn vị diện tích trên thành bình không đối Khi áp suất tăng tức là số va chạm › phân tử lồn mỗi đơn vị điện Lích trên thành bình lăng Muốn vậy thì mật độ phân tử khi phải tăng,
'Pagó: n— g: đối với một khối khi xác định, khối lượng m không đổi nên tổng số phân
tử N không dỗi I2o đó, dể mật dộ phân tử khí n tăng thì thể tích V phải giảm
Chứng tỏ, khi '1 — const thì PV — const; nghĩa lả khi nhiệt độ chất khí không dải, niểu áp suất Lăng thì thể tích giảm vá ngược lại
Bài 2 Vì sao khi pha nước chanh người ta thường làm cho đường tan trước rồi mới cho
đá lạnh vào?
Hướng dẫn Dây là đạng bài tập giải thích hiện tượng, đề bài đề cập đến đá lạnh và sự hòa tan
tức là có liên quan đến nhiệt độ và chuyển động nhiệt của phân tử Do đó cần đựa vào
thuyết động học phân tử để giải thích
Theo thuyết động học phân tử thì cường độ chuyển động của các phân tử biểu
hiện nhiệt độ của hệ Khi nhiệt độ càng cao thì các phân tử chuyển động cảng nhanh và
ngược lại
Nhiệt độ trong Ìy nước khi chưa cho dá lạnh vào cao hơn nhiệt độ lúc có đá nên
các phân tử chuyển động nhiệt nhanh hơn, số va chạm giữa các phân tử tầng lên lâm
đường hòa tan nhanh hơn Khi cho đá vào, nhiệt độ cúa ly nước thấp hơn nên các phần
Trang 13Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí
tử chuyển động nhiệt chậm hơn, số va chạm giữa các phân tử giảm làm quá trình hòa tan dường diễn ra chậm hơn
Bài 3 Vì sao khi chế lạo những chiếc phếu người la thường làm những cái gần nỗi dọc
theo mặt ngoài của cuồng phẩu
Hướng dẫn Nếu không có gân nổi thì khi đặt vào cổ chai, cuéng phễu sẽ áp sát vào cổ
chai Khi chất lông đỗ vào phễu liên tục sẽ trở thành một cái nút ngăn cách không khí trong chai và không khi bên ngoài
Ban đầu, áp suất khí trong chai va bên ngoài bằng nhau, khi chất lỏng đồ
vào chai sẽ chiếm chỗ của khí trong chai làm thể tích khí trong chai giảm Theo định
luật B-M thỉ thể tích và áp suất chất khí tỉ lệ nghịch với nhau do đỏ khi thể tích khí
trong chai giảm thì áp suất khí trong chai sẽ tăng lên và lớn hơn áp suất không khí bên
ngoài gây khó khăn cho việc dỗ chất lông vào chai
Khi sử dụng phẫu có gân thi cuồng phẩu sẽ không áp sát vào cổ chai nên áp suất không khí trong chai luôn cân bằng với áp suất không khi bên ngoài giúp việc đỗ chất
lồng vàn chai dé dang hơn
Bai tap co ban
1 Hãy đùng thuyết động học phân tử giải thích các định luật Gay - Lussac và
Charles
2 VÌ sao khi than đang cháy lại phát ra tiếng nỗ lách tách và có những tia lửa băn ra?
3 Hai bình cé thể tích giỗng nhau chứa không khí ở áp suất bình thường và được đây
kin bằng những cải nút Khi nung khí trong hai bình đến củng một nhiệt độ nảo dé thi
áp suất ở bai bình có côn bằng nhau không?
4 Khái niệm nhiệt độ có thể áp dụng cho chân không hay không? (xét khoảng không
gian giữa các hành tinh chẳng hạn)
Bai tip tonghop, nang cao
1 Khối lượng riêng của một lượng khí xác dịnh sẽ thay dổi như thể nảo nếu nó dược
tăng áp suất Irong quá trình đẳng nhiệt?
2 Hai phòng có kích thước bằng nhau, thông với nhau bằng một cứa mở Tuy nhiên,
nhiệt độ trung bình trong hai phòng có duy trí các giá trị khác nhau Trong phòng nào
có nhiều không khí hơn, vì sao?
3 Bạn có thể đự đoản bằng cách nào đó rằng thành phần khí quyến thay đối theo độ cao?
LI Sự va chạm của các phân tử vả các hiên tượng truyền trong chất khí:
_ Bài tập mẫu
Vì sao phích nước nóng có thể giữ nhiệt dược ?
Đây là bài lập có lên quan đến hiện lượng truyền nhiệt Như ta biết, sự trao dổi nhiệt
giữa các vật nói chung có nhiệt độ khác nhau có thể được thực hiển theo ba cách
Trang 14Phan loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất hi
- Đức xạ: Vật nóng phát ra các sóng điện tù, vật lạnh hâp thụ nó Vì vậy, vật nóng
nguội di và vật lanh nóng lên
- Đếi lưu: [3o chuyển dộng của những đỏng khí (hay lông) có nhiệt dộ khác nhau
- Truyền nhiệt: Da các phân tứ chuyển động nhiệt hỗn loạn và và chạm với nhau mà dộng nắng truyền từ vật có nhiệt độ cao đến vật có nhiệt dộ thấp Ruột của
phích nước nóng có cấu tạo đặc biệt : đo hai lớp thủy tình mồng tạo nên, giữa hai lớp
thủy tình đã được rút hết không “khí, mặt phía trong được tráng một lớp (hủy ngân mỗng,
miệng ruột phích nhỏ hơn nhiều so với thân và được đóng chặt bằng một nút mễm Chính cầu tạo của ¡ phích làm cho phích có thể giữ nhiệt được
- Sau khi để nước sôi vào phích, đóng kin miệng phích bằng nut mém, không khí trong phích bị nóng lên Không khí nóng bên trong không thể thoát ra ngoài và không +khí lạnh bên ngoài cũng không thể vào trong phích, sự đối lưu nhiệt hoàn toàn bị cắt đứt
- Khoảng giữa hai lớp thủy tỉnh là chân không, không có phân tử khí nào, do
không có sự chuyển động cùng như sự va chạm giữa các phân tử nên không có sự
truyền dông năng từ phân tử có nhiệt độ cao đến phân tử có nhiệt độ thấp hơn, tức lá hiện tượng truyền nhiệt của chất khí trong khoảng nảy không diễn ra Con đường
truyền nhiệt cũng bị cắt đứt
- Mặt của ruột phích được Iráng mệt lớp thúy ngân múng nên sự bức xạ nhiệt bị
phản xạ của lúp thủy ngần và bị chặn lại bên trong ruột phích Như vậy, con đường bức
Bài tập cư ban
1 Vì sao đèn kéo quân lại tự động quay dược ?
2 Tai sao một giọt mực sau khi khuếch tán trong không khí sẽ không bao giờ tư dông
thu lai được nữa ?
3 Hãy hột kê các
của chất khí
4 Giải thích định tính mốt liên hệ giữa quăng đường tự do trung bình của các phân lử
amôniac Và thời gian cần thiết để ngửi thấy mùi amôniac khí bình được mở trong
$ Tại sao khói bốc lên mà không chìm xuống từ một ngọn nến? Giải thích bằng ngôn
ngữ sự va chạm phân tử
h lâm Lắng hiệu quả số và chạm phần tử trong một đơn vị thời gian
II Nội năng của khí lý tưởng:
Trang 15Phân loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vật Lý 10 về chất khí
Dây lả dạng bài tập giải thích hiện tượng Dê bài để cập đên việc "đóng đính",
"nóng" tức là có liên quan dến công và năng lượng Yêu cầu phải nắm vững kiến thức
về sự chuyển hóa năng lượng,
- Khi dang đóng định tửc là thực hiện một công, Công đó một phần chuyển thành
đông năng cho đình đi sâu vào gỗ, phần ‹ còn lại chuyên thành nội năng của đính và búa
Đến lúc đỉnh di được đóng chặt vào gỗ (không tiễn sâu thêm được) thì toàn bộ công
thực hiện chuyển thành nội năng của định và búa làm đỉnh nóng lên rất nhanh
2 Dập búa vào một tắm kẽm và một tâm chỉ (rong cùng điều kiện đập) thì khi đập vào tam chỉ búa nảy lên ít hơn tắm kẽm hay tẩm chi sẽ nóng lên nhiều hơn?
- Day 1a dang bai tap dự đoán hiện tượng, ¡ đã nêu lên những điều kiện cụ thể có
liên quan đến sự biến đổi năng lượng, do dó nên vận dụng định luật bão toàn và chuyển hoá năng lượng dễ piải quyết bài toán
- Khi đập búa, động năng của búa chuyển hoá một phần thành nội năng lắm cho val nóng lên, phần còn lại làm cho búa nấy lên
- Do điều kiện đập búa như nhau nên động năng của bứa ở bai trường hợp lả như nhau Đối với lắm chỉ, búa nây lên ít hơn nghĩa là phần năng lượng dùng vào việc làm búa nay
lên ít hơn so với tâm kẽm; do đó mà phần năng lượng chuyển thành nội năng lắm nóng tâm chỉ sẽ lớn hơn Vì vậy tắm chỉ sẽ nóng lên nhiều hơn tắm kẽm
Bai tập cơ bản:
1, Lấy một đồng xu cọ xát lên mặt ban ta thay đồng xu bị nóng lên Bỏ đồng xu vào một
cốc nước ấm ta cũng thấy đồng xu nóng lên ITấy giải thích vi sao?
'Irong trường hợp nào đồng xụ nhận mnột nhiệt lượng?
2 Thả một quá bóng cao su xuống đắt, bóng bị nảy lên Nhưng nếu bóng thủng một lễ
thì nó không nây lên được Hãy giải thích vì sao?
3 Một quả bóng rơi từ độ cao hạ xuống đất và nảy lên độ cao h;
a Vì sao thực tế hạ < hy?
b Nguyên lý thứ nhất của nhiệt dộng lực học áp dung cho trường hợp này như thể nào?
e Đô biến thiên nội năng trong trường hop nảy có tác dụng gì?
4 THêu suất của một động cơ nhiệt lí tưởng là bao nhiêu nếu nó đẳng thời thực hiện céng A va truyền cho nguồn lạnh một nhiệt lượng Q ?
5 Trong trường hợp nào thì một khối khí khi lạnh đi tỏa ra một nhiệt lượng nhỏ hơn
nhiệt lượng đã dùng để nung nóng nó Trường hợp nảy có mâu thuẫn với định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng không?
Trang 16
Phan loại & Phương pháp giải Bài tập Nhiệt Vu Lý 10 về chất khí
HE
BÀI TẬP ĐỊNH LƯỢNG
A, PHƯƠNG PHAP :
Muốn giải được một bài tập định lượng trước hết cẦn phải biết đề bài đề cập đến
hiên tượng gì và toàn bộ quá trình diễn ra hiện tượng ấy Vì vậy, phần đầu của một bải
toán định lượng gần như là một bài tập định tính
'IYonp quá trình giải quyết một bai tap dịnh lượng, bước tìm hiểu dễ bài và bước phân tích hiện Lượng được thực hiện giống như ở bài tập định tính
Trong bước xây dựng lập luận thì áp đụng các công thức và các cách biến đổi toán học chặt chế, rõ rằng Ở bước này có thể sử dụng phương pháp phân tích hay
phương pháp tổng hợp (ở dan bài chung đã đề cập đến), hay cũng có thể phối hợp sử dụng cả hai phương pháp trên
Trong bước biện luận, kiểm tra lại lời giải, các biểu thức và kết quả tính toán, đơn
vị để được kết quả cuối cùng
Khi giải bài tập định lượng cần lưu ý một số điểm:
- khững bài tập có thể biểu diễn tỉnh huống vật lý bằng bình vẽ thi nên vẽ hình để biếu diễn
- Chuyến tất cả các đưn vị đo về củng một hệ thông do long
- Khi tỉnh toán bằng số thị cần chủ ý đến dé chỉnh xác của các dại lượng va
ý nghĩa của nó,
B CAC BAI TAP CU THE CAC BINH LUAT VE CHAT KHi
1 Thuyết dâng hoc phan tử và chất khí lý tưởng:
1 Cac bài toán về quá trình đẳng nhiệt- Đính luật Boyle-Mariotte:
Phương pháp:
- Liệt kê các trạng thải của khối khí
- Ap dung định luật B-M: Khi" — const thi P) Vy — P2V2
Cân chủ ý:
- Áp suất chất lỏng tại một điểm A có độ sâu h trang lòng chất lỏng là
PA=Pe+Pn Trong g đó:
: là áp suất khí quyi rên
He = pgh là áp suất gây bởi trong lượng cột chất lỏng có chiều cao h
p:là khi lượng riêng chất lông
- Trong một không gian nhỏ, áp suất khí quyển có thể coi là không dỗi, không
phụ thuộc vào độ cao
