Quá trình không thuận nghịch Là quá tình vật không thể tự quay về trạng thái ban đầu, nếu muốn xảy ra theo chiều ngược lại thì phải cần đến sự can thiệp của vật khác.. Quá trình
Trang 2KIỂM TRA BÀI CŨ
?
? Phát biểu và viết biểu thức nguyên
lí I NĐLH.
? Trong các hệ thức sau, hệ thức nào diễn tả quá trình nung nóng khí trong một bình
kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình?
A U = A
B U = 0
C U = Q + A
D U = Q
Trang 3? Trình bày các quy ước về dấu của
nhiệt lượng và công.
C Q > 0 và A < 0
D Q < 0 và A < 0
Trang 4NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC I
§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC (tt)
NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC II
Trang 5§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I
Trang 6§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
A B
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
Trang 7§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
? Đặt một ấm nước nóng ra ngoài không khí thì có hiện
tượng gì xảy ra?
?
Vậy ấm nước có thể tự lấy nhiệt lượng mà nó đã truyền cho không khí để nóng lên như cũ được không?
Trang 8§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
Vật không thể tự lấy lại nhiệt lượng đã truyền cho không khí.
Trang 9§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
Quá trình như vậy được gọi
là quá trình không thuận nghịch.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
vật khác.
Xét một hòn đá rơi từ trên cao xuống
Trang 10§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
vật khác.
W
Trang 11§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
vật khác.
W Q
Trang 12§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Chú ý: trong tự nhiên có nhiều quá trình chỉ có thể
tự xảy ra theo chiều xác định, không thể xảy ra theo chiều ngược lại.
Nguyên lí II NĐLH sẽ cho chúng ta biết chiều mà hiện tượng có thể tự xảy ra.
Trang 13§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học
a Cách phát biểu của Clau-di-út
R.Clausius (1822-1888) Nhà vật lí người Đức
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
Trang 14§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học
a Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
Chú ý: chiều thuận trong cách phát biểu này là chiều nào?
Chúng ta có thể bỏ qua chữ
“tự” trong phát biểu nguyên lý II của Clau-di-út có được không? Tại sao?
Trang 15§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học
a Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
b Cách phát biểu của Các-nô
Động cơ nhiệt không thể
chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận
được thành công cơ học.
Sadi Carnot (1796-1832) Nhà vật lí người Pháp
Trang 16§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
TRẢ LỜI CÂU HỎI
máy điều hòa nhiệt độ để truyền nhiệt từ trong phòng ra ngoài trời, mặc dù nhiệt độ ngoài trời cao hơn trong phòng Điều này có vi phạm nguyên lí II NĐLH không ? Tại sao ?
biểu của Các-nô không vi phạm điịnh luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng.
Trang 17§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
4 Vận dụng
Nguyên lí II NĐLH có thể giải
thích nguyên tắc cấu tạo và hoạt
động của động cơ nhiệt.
Trang 18§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
4 Vận dụng
Nguyên lí II NĐLH có thể giải
thích nguyên tắc cấu tạo và hoạt
động của động cơ nhiệt.
? Vậy cấu tạo của động cơ nhiệt phải gồm những
bộ phận cơ bản nào ?
Trang 19§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
NGUỒN NÓNG
BỘ PHẬN PHÁT ĐỘNG
A = Q1 - Q2
Q1
Q2
NGUỒN LẠNH
Trang 20§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
4 Vận dụng
Nguyên lí II NĐLH có thể giải
thích nguyên tắc cấu tạo và hoạt
động của động cơ nhiệt.
Hiệu suất của động cơ nhiệt
1
2 1
Q
Q Q
A
Trong đó:
+ Q 1 (J): Nhiệt lượng lấy từ nguồn nóng.
+ Q 2 (J): Nhiệt lượng nhường cho nguồn
Trang 21§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
vật khác.
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học
b Cách phát biểu của Các-nô
a Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
vật khác.
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
Động cơ nhiệt không thể
chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học
b Cách phát biểu của Các-nô
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
a Cách phát biểu của Clau-di-út
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
vật khác.
Trang 22§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
vật khác.
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học
b Cách phát biểu của Các-nô
a Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
4 Vận dụng
Nguyên lí II NĐLH có thể giải thích nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt.
Hiệu suất của động cơ nhiệt
1
2 1
Q
Q Q
+ H (%): Hiệu suất của động cơ nhiệt
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
vật khác.
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
Động cơ nhiệt không thể
chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận
3 Nguyên lí II nhiệt động lực học
b Cách phát biểu của Các-nô
Nhiệt không thể tự truyền từ
một vật sang vật nóng hơn.
a Cách phát biểu của Clau-di-út
I
1 Quá trình thuận nghịch
Là quá tình vật tự quay về
trạng thái ban đầu mà không cần
đến sự can thiệp của vật khác.
2 Quá trình không thuận nghịch
Là quá tình vật không thể tự
quay về trạng thái ban đầu, nếu
muốn xảy ra theo chiều ngược lại
thì phải cần đến sự can thiệp của
vật khác.
Trang 23Củng cố
? Phát biểu nguyên lí II NĐLH.
a Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn.
b Cách phát biểu của Các-nô
Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học.
Trang 24? Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng 100 J Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pittông
lên Độ biến thiên nội năng của khí là:
U = Q + A = 100 – 70 = 30 J
Trang 26Bài tập
? Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong một xilanh Tính độ biến thiên nội
năng của khí, biết khí truyền ra môi trường xung quanh nhiệt lượng 20 J.
Theo nguyên lí I NĐLH:
U = Q + A = 100 – 20 = 80 J