Kiến thức Phát biểu được nguyên lí II nhiệt động lực học.. Kĩ năng Vận dụng được nguyên lí II nhiệt động lực học vào giải một số bài tập.. Hoạt động dạy học GV: Xét trường hợp có một ch
Trang 1BÀI 33: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
(PHẦN II)
I. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
Phát biểu được nguyên lí II nhiệt động lực học
2. Kĩ năng
Vận dụng được nguyên lí II nhiệt động lực học vào giải một số bài tập
3. Thái độ
Sôi nổi, hào hứng trong giờ học
II. CHUẨN BỊ
1 Giáo viên
Hình ảnh minh họa
2 Học sinh
Học bài cũ và chuẩn bị bài mới
III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1. Ổn định lớp, kiểm tra sỉ số
2. Kiểm tra bài cũ
3. Đặt vấn đề
4 Hoạt động dạy học
GV: Xét trường hợp có một
chậu nước ở nhiệt độ bình
thường, thả một miếng kim
loại đang nóng ở 1000C
GV: Yêu cầu HS nhận xét về HS: Nước nóng lên, miếng
II – Nguyên lí II nhiệt động lực học
1 Quá trình thuận nghịch
và không thuận nghịch
(Giảm tải)
2 Nguyên lí II nhiệt động lực học
a) Cách phát biểu của Clau-di-út
Nhiệt không thể tự truyền từ
Trang 2nhiệt độ của chậu nước và
miếng kim loại?
GV: Vậy có khi nào miếng
kim loại nóng thêm còn nhiệt
độ của nước giảm thêm
không?
GV: Từ đây các em hãy rút ra
nhận xét
GV: Yêu cầu HS trả lời câu
C3
GV: Yêu cầu HS trả lời câu
C4
GV: Nhắc lại định luật bảo
toàn và chuyển hóa năng
lượng: Năng lượng không tự
sinh ra cũng không tự mất đi
mà chuyển hóa từ dạng này
sang dạng khác, hoặc chuyển
từ vật này sang vật khác
GV: Trình bày cấu tạo và
kim loại nguội đi HS: Không thể
HS: Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn
HS: Không, Vì nhiệt không tự truyền từ trong phòng ra ngoài trời mà phải nhờ một động cơ điện
HS: Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học Một phần nhiệt lượng động cơ nhiệt nhận được chuyển hóa thành công cơ học, phần còn lại được truyền cho nguồn lạnh Do đó năng lượng vẫn được bảo toàn
HS: Chú ý lắng nghe và
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 3nguyên tắc hoạt động của
động cơ nhiệt
GV: Yêu cầu HS gọi tên và
trình bày đơn vị của từng đại
lượng có trong công thức
GV: Yêu cầu HS đọc đề bài,
tóm tắt đề bài
GV: Yêu cầu một HS sửa bài
tập, các HS khác làm và vở
GV: Yêu cầu HS nhận xét,
đánh giá bài giải của HS
ghi chép
HS: Thực hiện HS: Thực hiện HS: Thực hiện
3 Vận dụng
Cấu tạo cơ bản của động cơ nhiệt:
1 Nguồn nóng để cung cấp nhiệt lượng
2 Bộ phận phát động gồm vật trung gian nhận nhiệt sinh công gọi là tác nhân và các thiết bị phát động
3 Nguồn lạnh để thu nhiệt lượng do tác nhân tỏa ra
- Hiệu suất
1 1
2 1
Q
A Q
Q Q
- Trong đó:
+ H là hiệu suất của động cơ nhiệt (%)
+ Q1(J): Nhiệt lượng nhận từ nguồn nóng
+ Q2(J): Nhiệt lượng truyền cho nguồn lạnh
+
) (
2
1 Q J Q
A = −
:Công có ích của động cơ
*BÀI TẬP ÁP DỤNG
6)SGK
Tóm đề:
A = 100 J
Q = 20J
ΔU =?
Trang 4Hệ nhận công: A > 0
A = 100 J
Hệ truyền nhiệt: Q < 0
Q = - 20 J
Ta có:
• ΔU = A + Q
• = 100 – 20 = 80 J 7)SGK
Tóm đề:
Q = 100 J
A = 70 J
ΔU =?
Giải
Hệ nhận nhiệt: Q > 0
Q = 100 J
Hệ thực hiện công: A < 0
A = - 70 J
Ta có:
• ΔU = A + Q
= -70 + 100
= 30 J
•
8)SGK
Tóm đề:
Q = 6.106 J
ΔV = 0,50 m3
p = 8.106 N/m2
ΔU =?
Giải
Công mà chất khí thực hiện có
độ lớn là:
A = F.s
= p.ΔV
= 8.106.0,5
= 4.106 J
Trang 5Chất khí thực hiện công A < 0
A = - 4.106 J
Chất khí nhận nhiệt: Q > 0
Q = 6.106 J
Ta có: ΔU = A + Q
= - 4.106 + 6.106
= 2.106 J
1) Trong một chu trình của động cơ nhiệt lí tưởng, chất khí thực hiện một công bằng 2.103 J và truyền cho nguồn lạnh một nhiệt lượng bằng 6.103 J Hiệu suất của động cơ
đó bằng?
Tóm đề:
A = 2.103 J
Q2 = 6.103 J
H = ?
Giải
Ta có: A = Q1 - Q2
Q1 = A + Q2
= 2.103 + 6 103
= 8 103 J
hiệu suất của động cơ là:
H = 0,25
= 25 %
2) Một lượng khí có thể tích 3 lít ở áp suất 3.105 Pa Sau khi đun nóng đẳng áp khí nở ra và
có thể tích là 10 lít
Trang 6a Tính công khí thực hiện được
b Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết rằng trong khi đun nóng khí nhận nhiệt lượng
1000 J
Tóm đề:
V1 = 3 lít = 3 dm3 = 3.10-3 m3
P = 3.105 Pa
V2 = 10 lít = 10 dm3 = 10.10-3
m3
a) A = ?
b) ΔU = ?
Giải
a) A= p ΔV
= 3.105 (10.10-3 – 3.10-3) = 3.105 7 10-3
= 2100 J
b) Hệ nhận nhiệt: Q > 0
=> Q = 1000 J
Hệ thực hiện công: A < 0
=> A = – 2100 J
Ta có: ΔU = A + Q
= – 2100 + 1000 = – 1100 J