Kiến thức: - Phát biểu và viết đợc công thức của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học NĐLH - Nêu đợc tên, đơn vị và quy ớc về dấu của các đại lợng trong công thức.. Kĩ năng: - Vận
Trang 1Bài 33
Tiết 56 các nguyên lí của nhiệt động lực học
(tiết 1)
Ngày soạn 28-3-2010
I.Mục tiêu
1 Kiến thức:
- Phát biểu và viết đợc công thức của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học (NĐLH)
- Nêu đợc tên, đơn vị và quy ớc về dấu của các đại lợng trong công thức
2 Kĩ năng:
- Vận dụng đợc nguyên lí thứ nhất của NĐLH vào các đẳng quá trình của khí
lí tởng để viết và nêu ý nghĩa vật lí của biểu thức của nguyên lí này cho từng quá trình
- Vận dụng đợc nguyên lí thứ nhất của NĐLH để giải các bài tập liên quan
và giải thích các hiện tợng thực tế
3 Thái độ , tình cảm
- Có hứng thú học tập và vận dụng kiến thức đã học vào trong thực tiễn
II Chuẩn bị
1 Giáo viên:
Tranh, mô tả chất khí thực hiện công
2 Học sinh:
- Học bài cũ
- Ôn lại bài “Sự bảo toàn năng lợng trong các hiện tợng cơ và nhiệt” (bài 27, Vật lí 8)
III Tiến trình dạy – học học
1 ổn định lớp (1 phút)
Ngày dạy Lớp Tiết Học sinh vắng
2 Kiểm tra bài cũ
3 Bài mới
* Đặt vấn đề (1phút)
Bài hôm nay ta nghiên cứu về các nguyên lí của NĐLH, nó là cơ sở để chế tạo tất cả các động cơ nhiệt
* Hoạt động 1 (15 phút): Tìm hiểu về nguyên lí I của NĐLH.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
Trang 2- Ghi nhận
- Ghi nhận
- Phát biểu
- Phát biểu định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lợng
- Đa ra khái niệm hệ nhiệt động
? Hãy áp dụng định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lợng cho hệ nhiệt
động trong trờng hệ vật nhận công A làm tăng nội năng U?
- Phát biểu
U Q
- Phát biểu
(1)
? Tơng tự khi truyền cho hệ nhiệt l-ợng Q?
=> khi hệ vừa nhận công A, vừa nhận nhiệt lợng Q thì U =?
- Ghi nhận
I Nguyên lí I NĐLH
1 Phát biểu nguyên lí
- Độ biến thiên nội năng của vật bằng
tổng và nhiệt lợng mà vật nhận đợc
- Ghi nhận
2 Biểu thức
- Thông báo: (1) chính là biểu thức
của nguyên lí I NĐLH
? Yêu cầu nêu nội dụng nguyên lí I NĐLH ?
- Nói thêm về các cách phát biểu khác của nguyên lí I NĐLH, ý nghĩa.
? Yêu cầu viết lại biểu thức?
- Ghi nhận
* Quy ớc
+ Q>0 : Hệ nhận nhiệt lợng
+ Q>0 : Hệ thực hiện nhiệt lợng
+ A>0 : Hệ nhận công
+ A>0 : Hệ thực hiện công (sinh
công)
- Nguyên lí I NĐLH còn đợc áp dụng khi hệ thực hiện công hay truyền nhiệt cho vật khác nếu A, Q nhận đợc các quy ớc phù hợp về dấu=> đa ra quy ớc
Hoạt động 2 (12phút): áp dụng nguyên lí của NĐLH cho các quá trình
biến đổi trạng thái của chất khí.
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
U A Q
Trang 3- Ghi nhận
- Ghi nhận, quan sát
Xét một lợng khí chuyển từ trạng thái
1 ( p1, V1, T1) sang trạng thái 2 ( p2,
V2, T2) có V1=V2
- Phát biểu
Vì V=const => A=0
U Q
- Rút ra kết luận
KL: Trong quá trình đẳng tích nhiệt
lợng mà chất khí nhận đợc chỉ dùng
làm tăng nội năng Quá trình đẳng
tích là quá trình truyền nhiệt
- Phát biểu
+ Quá trình đẳng nhiệt: T=const =>
0
U
=> Q= -A Quá trình đẳng
nhiệt là quá trình thực hiện công
+ Quá trình đẳng áp: công thực hiện
A p V , U A Q
- Thông báo
Ta có thể dùng nguyên lí I NĐLH để tìm hiểu về sự truyền và chuyển hoá năng lợng trong các quá trình biến
đổi trạng thái của chất khí Dới đây ta xét cho quá trình đẳng tích
- Xét một lợng khí chuyển từ trạng thái 1 ( p1, V1, T1) sang trạng thái 2 ( p2, V2, T2) có V1=V2 và đợc biểu diễn trong H.33.2 SGK- 176
? Hãy tính công của lợng khí thực hiện đợc trong quá trình trên?
? Hãy viêt biểu thức của nguyên lí I NĐLH trong trờng hợp này?
? Hãy rút ra kết luận?
?Yêu cầu viết biểu thức của nguyên lí
I NĐLH trong quá trình đẳng nhiệt
và đẳng áp?
Hoạt động 3 (10phút): Làm bài tập vận dụng
Hoạt động của học sinh Trợ giúp của giáo viên
- Thực hiện
Tóm tắt
Q= 1,5 J, l=5 cm = 0,05 m
F= 20 N
U
=?
Giải
- Công mà chất khí thực hiện đợc
A= F.l = 20.0,05 = 1 (J)
- Vì khí nhận nhiệt lợng và thực hiện
công nên Q>0, A<0
- áp dụng nguyên lí I NĐLH
- Yêu cầu HS đọc bài tập ví dụ trong
SGK, suy nghĩ và tóm tắt
- Phân tích, hớng dẫn và yêu cầu giải
? Hãy tính công mà lợng khí trong xi-lanh thực hiện đợc
? Hãy xác định quá trình trao đổi năng lợng của chất khí từ đó xác định dấu của A, Q?
? Hãy áp dụng nguyên lí I NĐLH tính độ biến thiên nội năng của lợng khí?
Trang 41,5 1 0,5 (J)
U Q A
4 Cñng cè, vËn dông (5 phót)
- Yªu cÇu Hs tr¶ lêi c©u hái 3,4,5 SGK- 180
- Nh¾c l¹i kiÕn thøc c¬ b¶n, ph¬ng ph¸p gi¶i bµi t¹p vÒ nguyªn lÝ I N§LH
5 Giao nhiÖm vô vÒ nhµ (1phót)
- Häc bµi cò, lµm bµi tËp 6,7,8 SGK- 180
- §äc tiÕp phÇn II.Nguyªn lÝ II N§LH
IV Rót kinh nghiÖm