Nội dung và phương pháp giảng dạy Nhiệt học

Bước tiến mới trong hoạt động nhận thức của học sinh khi học các kiến thức về nhiệt đó là chuyển từ việc lĩnh hội các quy luật mang tính động học các mối liên hệ nhân quả, đơn trị của c

1

I Các nguyên tắc, đặc điểm và cấu trúc của chương trình:

1 Những nguyên tắc vật lý và sư phạm của việc nghiên cứu vật lý phân tử và nhiệt học

Việc chuyển từ nghiên cứu cơ học sang nghiên cứu vật lý phân tử và nhiệt học là một giai đoạn mới có tính chất nguyên tắc trong hoạt động nhận thức, trong sự hình thành và phát triển thế giới quan vật lý, thế giới quan khoa học của HS

Chất lượng mới của các hiện tượng nhiệt so với các hiện tượng cơ học được giải thích bằng 2 sự kiện: Cấu trúc gián đoạn của chất và số lớn các hạt tương tác ( Phân tử, nguyên tử, ion)

Việc giải thích các hiện tượng nhiệt đòi hỏi phải đưa ra những khái niệm vật lý mới: nhiệt độ, nội năng, cân bằng nhiệt, tính có hướng của các chuyển động nhiệt và định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng

Söï aùp dúng caùc phöông phaùp: Phöông phaùp nhieôt ñoông löïc hóc vaø phöông phaùp thoâng keđ coù yù nghóa sö phám vaø phöông phaùp luaôđn sađu saĩc, bôûi vì :

*Tređn cô sôû caùc nguyeđn lyù nhieôt ñoông löïc hóc, ngöôøi ta khạo saùt taẫt cạ caùc hieôn töôïng nhieôt, khođng coù söï phađn tích caùc quaù trình vaôt lyù vi mođ

* Tređn cô sôû phöông phaùp thoâng keđ xuaât phaùt töø caâu truùc giaùn ñoán cụa chaât( caâu truùc phađn töû, nguyeđn töû) vaø caùc thođng soâ cụa caùc hát, ngöôøi ta ruùt ra caùc ñònh luaôt chung coù yù nghóa thoâng keđ veă tráng thaùi cụa caùc vaôt vó mođ

Trong giạng dáy caùc phöông phaùp nhieôt ñoông löïc hóc vaø thoâng keđ ñöôïc aùp dúng moôt caùch toơng hôïp

Bước tiến mới trong hoạt động nhận thức của học sinh khi học các kiến thức về nhiệt đó là chuyển từ việc lĩnh hội các quy luật mang tính động học ( các mối liên hệ nhân quả, đơn trị của các hiện tượng), đặc biệt là các định luật của cơ học cổ điển, sang sự hiểu biết các qui luật mang tính thống kê mà các trường hợp riêng là các định luật của thuyết động học phân tử chất khí với các khái niệm về giá trị trung bình của các đại lượng vật lý và khái niệm xác suất

Một trong những nhiệm vụ cơ bản của việc giảng dạy các hiện tượng nhiệt và vật lý phân tử ở bậc THPT là làm sáng tỏ bản chất của các phương pháp thống kê và nhiệt động lực học và chỉ rõ các phương pháp này được dùng phổ biến đối với vật lý chứ không phải chỉ là đối với việc tiếp thu với các hiện tượng nhiêt

2 Đặc điểm:

+ Chương trình trình bày các hiện tượng và các quá trình nhiệt một cách đơn giản nhất, trình bày sự biến đổi trạng thái của các chất dựa trên mô hình cấu trúc vật chất xây dựng khái niệm nội năng, sự biếùn đổi nội năng, xây dựng phương trình trạng thái từ các định luật Bôilơ- Mariôt, S ¸ c l¬

+ Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học được biểu diễn

ở dạng tổng quát và chính là định luật định luật bảo toàn và

chuyển hoá năng lượng áp dụng cho các quá trình nhiệt

+ Những tính chất của chất khí mặc dù được phát hiện bằng thực nghiệm, nhưng sách giáo khoa chỉ trình bày 2 trong số 3 định luật là: định luật Bôilơ- Mariôt và định luật Saclơ và trên

cơ sở 2 định luật này hình thành cho học sinh Phương trình trạng thái của khí lý tưởng, đây chính là cơ hội để tập cho học sinh làm quen với phương pháp suy diễn

+ Hiện tượng

ngoài, + Hiện tượng mao dẫn

Thuyết cơ bản:

Thuyết động học phân tử về chất khí

Nguyên lý

cơ bản:

+ Nguyên lý I,

+ Nguyên lý II

Chương 6: Cơ sở của nhiệt động lực học.

Chương này trình bày cả 2 nguyên lý: Nguyên lý I và nguyên lý

II NĐLH và các ứng dụng thực tế

Chương 7:Chất rắn chất lỏng và sự chuyển thể

Đề cấp đến những vấn đề cơ bản của trạng thái rắn và trạng thái khí, làm cho học sinh nhận thức được những hiện tượng liên quan đến sự chuyển trạng thái

Thuyết động học

phân tử về chất khí

Các định luật

thực nghiệm Phương trình trạng thái

Bài tập vận dụng

Chất rắn và sự biến dạng Chất lỏng và các hiện

tượng

Sự chuyển trạng thái

Sự hoá hơi và sự ngưng tụ

Các Nguyên lý của NĐLH

Các ứng dụng thực tế

+ Quan điểm vĩ mô:

Xuất phát từ các quan sát hay các thí nghiệm để truyền đạt kiến thức (ví dụ: ba định luật Bôilơ-Mriôt; Saclơ, Gay Luytxac trong đó phương trình menđêleep-Clapêron là kết quả của thực nghiệm, tổng hợp từ 3 sự kiện thực nghiệm)

+ Quan điểm vi mô:

Chỉ dùng ở một số chỗ cần thiết, ví dụ: khi nghiên cứu về chất rắn, về cấu trúc của chất lỏng, về sự dính ướt và không dính ướt hoặc từ thuyết động học phân tử và vận dụng các định luật

cơ học suy ra phương trình cơ bản , từ phương trình cơ bản và định nghĩa nhiệt độ suy ra phương trình cơ bản P = nKT đây là một dạng khác của phương trình menđêleep-Clapêron Lúc này 3 định luật của chÊt khí lý tưởng trở thành hệ quả suy ra từ phương trình menđêleep-Clapêron và thí nghiệm lúc này chỉ đóng vai trò kiểm chứng sự đúng đắn của 3 định luật này

+ Quan điểm năng lượng.

Các vấn đề của chương 6 được trình bày theo quan điểm năng lượng

KT 2

3

W đ

đ

nW 3 2

P 

7 Các kỹ năng cơ bản.

+ Biểu diễn bằêng đồ thị + Biết dùng đồ thị để giải các bài

nguyên lý I Nhiệt động lực học

Các loại động cơ nhiệt và máy

nhiệt trong thực tế

8 Các điểm cần lưu ý:

a.Về cấu trúc phân tử của chất khí

+ Cấu trúc phân tử của chất khí đơn giản hơn nhiều so với cấu trúc phân tử của chất lỏng và chất rắn

+ Tương tác phân tử trong chất khí khác rất xa so với trong chất lỏng và chất rắn, bởi vì phân tử khí hầu như không tương tác ngoài lúc va chạm, còn các phân tử ở trạng thái ngưng kết ( rắn, hoặc lỏng) có mối liên kết khá mạnh với nhau, giữa chúng có lực tương tác làm cho phân tử không thể chuyển động tự do mà được sắp xếp có trật tự (xa hoặc gần) trong một cấu trúc Khó có thể bỏ qua thế năng tương tác để chỉ quan tâm động năng của các phân tử khi giải thích các hiện tượng liên quan đến quá trình biến đổi trạng thái

+ Các chất khí có cấu trúc phân tử đơn giản và cùng chiều, trong khi các chất rắn hoặc lỏng có cấu trúc phức tạp và đa dạng, mỗi chất có cấu trúc tinh thể khác nhau Chính vì vậy các chất khí tuân theo một cách gần đúng những đinh luật giống nhau như Bôilơ-Mriôt; Saclơ, Gay Luytxac và phương trình trạng thái

+ Các định luật về chất khí được thiết lập bằng con đường quy nạp trong điều kiện áp suất và nhiệt độ của phòng thí nghiệm Trong thực tế các định luật này sẽ kém chính xác nếu áp suất càng lớn và nhiệt độ càng thấp Vì vậy để đơn giản việc khảo sát các trạng thái nhiệt, người ta đưa ra mô hình khí lý tưởng

Khí lý tưởng là khí mà trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm

Có những định nghĩa khác nhau về khí lý tưởng mà về nội dung thì tương đương nhau:

* Một chất khí được gọi là khí lý tưởng nếu đối với nó phương trình Menđelev – Clapeyron (hoặc các hệ quả của phương trình đó – các định luật chất khí) nghiệm đúng:

M là khối lượng khí tính theo đơn vị kg; còn  là khối lượng của

1 mol khí tính theo đơn vị kg/mol

RT

M PV





* Hoặc có thể định nghĩa: Một chất khí được gọi là khí lý tưởng Nếu trong chất khí vận tốc của các phân tử khí tuân theo phân bố Maxwell

víi m lµ khèi l ỵng cđa 1 ph©n tư , v là vậân tốc của các phân tử khí

Các cách định nghĩa như vậy nói chung là hình thức , vì khi sử dụng chúng đòi hỏi phải hiểu mô hình vật lý của khí lý tưởng, nhưng những định nghĩa mang tính hình thức này thay thế được cho những sự mô tả định tính dài dòng và chính vì thế chúng rất cần cho việc giảng dạy ở trường phổ thông

Với những khí thực rất loãng, tương tác giữa các phân tử khí không biểu lộ rõ, và tổng thể tích của các phân tử nhỏ hơn rất nhiều so với thể tích mà khí chiếm chỗ thì có thể coi nó như khí lý tưởng và áp dụng được phương trình Menđelev – Clapeyron

2 2

2 / 3

.

2

4 )

(

2

v

e T

K

m v

+ Trong caực ủoà thũ dieón taỷ caực quaự trỡnh nhieọt caàn lửu yự caực chổ soỏ treõn caực truùc toaù ủoọ ủeồ laứm roừ quaự trỡnh bieỏn ủoồi khi heọ chuyeồn tửứ traùng thaựi naứy ủeỏn traùng thaựi khaực

b Khái niệm nội năng:

+ Nội năng theo quan điểm nhiệt động lực học

- Nội năng là hàm trạng thái nhiệt của vật nghĩa là một hàm của nhiệt độ, áp suất và các thông số khác của hệ Nội năng là đại l ợng xác định trạng thái bên trong của hệ - Nội năng là hàm số

đơn giá của trạng thái bên trong của hệ Nghĩa là ở mỗi trạng thái

hệ chỉ có một giá trị xác định của nội năng

Có thể chứng minh điều này nhử sau:

Giả sử hệ ở một trạng thái nào đó có nội năng là U và cũng ở trạng thái này hệ có nội năng U1 Nh vậy từ hệ có thể lấy đi một năng l ợng U

= U –U1 mà trạng thái khi đó của hệ không hề thay đổi Một hệ nh vậy có thể đ ợc dùng làm nguồn cung cấp năng l ợng mà không gây ra

sự biến đổi năng l ợng nào Điều này mâu thuaón với định luật bảo toàn năng l ợng (năng l ợng không tự sinh ra, không tự maỏt đi, ) Vậy ở …) Vậy ở một trạng thái hệ chỉ có một giá trị xác định của năng l ợng, năng l ợng

là hàm số đơn giá của trạng thái của hệ

+ Nội năng theo quan điểm động học phân tử:

* Theo quan điểm động học phân tử nội năng gồm:

- Động năng của chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay của các phân tử

+ Định nghĩa nội năng của sách giáo khoa:

"Nội năng của vật là dạng năng l ợng bao gồm động năng của chuyển động hỗn độn của các phân tử cấu tạo nên vật và thế năng t ơng tác giữa chúng

Hay : “ Trong nhieọt ủoọng lửùc hoùc ngửụứi ta goùi toồng ủoọng naờng vaứ theỏ naờng cuỷa caực phaõn tửỷ caỏu taùo neõn vaọt laứ noọi naờng cuỷa vaọt”

Nhận xét:

So với định nghĩa treõn thì định nghĩa của sách giáo khoa không vi phạm tính chính xác của một định nghĩa về một khái niệm vì:

+ Các hiện t ợng nhiệt đ ợc nghiên cứu ở các giáo trình phân tử chỉ xảy ra ở những nhiệt độ không v ợt quá vài nghìn độ, và t ơng ứng với nhiệt độ này chỉ có động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là biến thiên những thành phần còn lại của nội năng là không

đổi

- Trong các bài toán nhiệt động lực học, ng ời ta không quan tâm đến nội năng mà chỉ quan tâm đến sự biến thiên nội năng Vì vậy định nghĩa của sách giáo khoa chỉ làm giá trị của nội năng sai khác đi một hằng số còn biến thiên nội năng thì không đổi

Ví dụ: Nếu ký hiệu nội năng là U, động năng của các phân tử

là Wđ , thế naờng tửơng tác của các phân tử là Wt , các dạng năng l ợng khác là E0 thì đối với hai trạng thái nào đó của hệ ta có:

AQ

dU   

c Nhiệt năng - Nhiệt l ợng - Sự truyền nhiệt:

* Nhiệt năng: là năng l ợng của chuyển động nhiệt nghĩa là

động năng của chuyển động hỗn độn của các phân tử

Đối với khí lý t ởng thì nhiệt năng đồng nhất với nội năng vì thế năng t ơng tác giữa các phân tử đ ợc bỏ qua

Nhiệt năng là hàm của nhiệt độ và phụ thuộc vào trạng thái nhiệt của vật

* Nhiệt l ợng:

Là đại l ợng có mặt trong biểu thức của NLI NĐLH

Nhiệt l ợng đặc tr ng cho quá trình biến đổi trạng thái và đ ợc xác định bằng những dữ kiện của quá trình chuyển từ một trạng thái này sang một trạng thái khác

Khi chuyển từ trạng thái A sang trạng thái B hệ có thể thu đ

ợc những nhiệt l ợng khác nhau Do đó không thể nói hệ có nhiệt l ợng bằng bao nhiêu ở một trạng thái xác định Khi đó chỉ có thể nói

hệ có nội năng có giá trị xác định bằng bao nhiêu mà thôi

Nhiệt l ợng là hàm của quá trình, nhiệt l ợng là quá trình

"Vi mô" của sự biến đổi nội năng

Nh vậy có thể định nghĩa:

Nhiệt l ợng là phần năng l ợng mà vật nhận đ ợc hay mất đi trong sự truyền nhiệt, hay Nhiệt l ợng là số đo độ biến đổi nội năng của vật trong một quá trình nhiệt

Cần l u ý cho học sinh: Nhiệt l ợng không phải là một dạng năng l ợng vì:

- Năng l ợng luôn tồn tại với vật chất

- Nhiệt l ợng chỉ xuất hiện khi có sự truyền nhiệt từ vật này sang vật khác Nó đặc tr ng định l ợng cho quá trình vi mô của sự biến đổi

d Nguyên lý I Nhiệt động lực học:

Khi chuyển sang nghiên cứu Nguyên lý I Nhiệt động lực học, trước hết cần giải thích cho học sinh 2 cách làm biến đổi nội năng mà học sinh đã biết đó là thực hiệân công và truyền nhiệt là tương đương nhau, nghĩa là nếu tốn 1 công nào đó lên vật là 1J, thì nội năng của vật cũng biến đổi giống như khi truyền cho nó 1 nhiệt lượng bằêng 1J và ngược lại

Nhận xét trên cho phép phát biểu định luật Bảo toàn và chuyển hoá năng lượng cho cả quá trình nhiệt

+ Trong trường hợp mà quá trình duy nhất biến đổi nội năng là quá trình truyền nhiệt, thì dựa vào định luật BT&CHNL có thể khẳng định rằng nhiệt lượng Q thu được hay toả ra trong quá trình này bằêng độ biến thiên nội năng của vật.Tức là ta có:

Q = U

+ Từ đó suy ra rằng: trong trường hợp có cả thực hiện công và truyền nhiệt thì dộ biến thiên toàn phần của nội năng bằng tổng độ biến thiên nội năng đối với từng quá trình riêng biệt, nghĩa là ta có:

U = A + QBiểu thức thiết lập được chính là nội dung nguyên lý thứ nhất nhiệt động lực học Đây là một định luật có tính tổng quát và được áp dụng cho bất kỳ hiện tượng tự nhiên nào, không có ngoại lệ

e Nguyên lý II Nhiệt động lực học

- Đây là lần đầu tiên chương trình vật lý phổ thông đưa nguyên lý II vào với 2 cách phát biểu của Claudiut ( nhà VL người Đức) và của Cácnô (nhà VL người pháp) :

+ Cách phát biểu của Claudiut:

Nhiệt không thể tự truyền từ một vật sang vật nóng hơn

+ Cách phát biểu của Cácno :

“Động cơ nhiệt không thể chuyển hoá tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học”

Vì Nguyên lý II là sự khái quát các kết quả thực nghiệm và có thể coi như một tiên đề, để học sinh dễ tiếp thu cần thông qua một ví dụ đơn giản về mô hình một động cơ nhiệt để học sinh thấy được một động cơ nhiệt muốn sinh công thì cần phải có 2 nguồn nhiệt ở các nhiệt độ khác nhau

-Từ cách phát biểu của Tômxơn “Không thể chế tạo được một máy hoạt động tuần hoàn biến đổi liên tục nhiệt thành công nhờ làm lạnh một vật mà xung quanh khôngchịu một sự thay đổi đồng thời nào” thông báo cho học sinh những máy này gọi là động cơ vĩnh cửu loại II, nghĩa là “không thể có động cơ vĩnh cửu loại II”ø Đây chính là sự bổ sung cho nguyên lý I

g Biến dạng đàn hồi và biến dạng dẻo

- Biến dạng đàn hồi

+ Nếu kéo từ từ theo trục một thanh kim loại tròn, dài và vẽ

biểu đồ “lực kéo” biến dạng (biểu đồ tải trọng), sẽ thu được

đường biểu diễn như hình vẽ

Trong biểu đồ trục tung biểu diễn lực

kéo F vuông góc với tiết diện của

thanh, trục hoành biểu diễn độ biến

dạng l

•*Khi lực kéo còn nằm trong giới hạn

đàn hồi Fkéo < Fdh thì độ biến dạng tỷ lệ

với lực kéo, khi bỏ lực kéo thì biến

dạng mất đi  đó là biến dạng đàn hồi,

- Biến dạng dẻo

* Khi vượt quá giới hạn đàn hồi, Fkéo >Fdh  sự biến dạng không còn tính chất đàn hồi nữa, nghĩa là biến dạng không hoàn toàn mất

đi khi lực ngừng tác dụng thì bắt đầu xảy ra biến dạng dẻo (đoạn bcd),

Độ dãn dài l

* Sau khi đạt đến điểm C nào đó trong

miền biến dạng dẻo, bắt đầu giảm lực

kéo đến giá trị bằng 0, vật không trở lại

kích thước ban đầu theo đường cbao mà

theo đường CG ta có biến dạng còn dư

* Nếu tiếp tục tăng lực kéo cho đến khi

bằng và vượt quá giới hạn đàn bền Fe

thì thanh kim loại sẽ đứt, gãy

II Giảng dạy một số nội dung:

1 Giảng dạy định luật Bôilơ – Mariôt

b Đường đẳng nhiệt

Trong hệ trục toạ độ POT với nhiệt độ T

không đổi, sự biến thiên của áp suất và thể

tích của một khối lượng khí xác định được

biểu diễn bằng đường hypecbol nằm ở góc

¼ thứ nhất gọi là đường đẳng nhiệt Ưùng

với các nhiệt độ khác nhau, ta thu được các

đường đẳng nhiệt khác nhau NhiƯt độ càng

cao, các đường đăûng nhiệt càng nằm xa

gốc Tập hợp các đường đẳng nhiệt gọi là

họ đường đẳng nhiệt

c Giới hạn áp dụng:

Định luật Bôilơ – Mariôt chỉ đúng ở nhiệt độ không qua thấp và áp suất không quá cao Ở những áp suất cỡ 1000at trở lên có sự sai lêïch rất lớn của tích P.V ( sai lệh gần gấp đôi)

Nguyên nhân của sự sai lệïch này là do Định luật Bôilơ – Mariôt được thành lập trên cơ sở tính toán định lượng theo thuyết động học phân tử của khí lý tưởng, nghĩa là không xét đến sự tương tác của các phân tử, nhưng ở các áp suất cao thì không thể không chú ý đến các ảnh hưởng của sự tương tác này Còn ở nhiệt độ quá thấp (gần 00 K), các phân tử khí hoàn toàn ngừng chuyển động nhiệt, áp suất chất khí bằng O

Với nhiệt độ thấp và áp suất thường hầu hết các chất khí đều hoá lỏng  không áp dụng được định luật Bôilơ – Mariôt

1.2 Giảng dạy

Có 2 con đường để hình thành cho học sinh định luật Bôilơ – Mariôt, đó là con đường suy diễn và con đường quy nạp

a/ Hình thành bằng con đường suy diễn

+ Cần quan niệm rằng áp suất chất khí phải do nhiều va đập của các phân tử khí lên thành bình tạo ra Cơ chế này được coi là nguồn gốc (duy nhất) để tạo thành áp suất chất khí

+ Để đi đến định luật Bôilơ – Mariôt, có thể tính áp suất trung bình của 1 phân tử khí có khối lượng m khi nó va chạm vào thành bình Để đơn giản ta chọn bình chứa là hình lập phương có kích thước là l, diện tích của các mặt là A = l2

* Giả sử thành phần vận tốc theo phương OX là Vx , va chạm của phân tử khí với thành bình là tuyệt đối đàn hồi, 2 mặt A1và A2 của bình lập phương  với trục OX

* Gọi t là thời gian giữa 2 va chạm liên tiếp:

* Giả sử xét bình ở trạng thái có nhiệt độ t = hằng số

* Tại thời điểm xét phân tử khí đến va chạm vào thành bình với vận tốc V1X = VX và bật ngược trở lại với vận tốc V2X = - VX

* Độ biến thiên động lượng của phân tử trước và sau va chạm là: PX = m(-VX) – mVX = -2mVX (1)

* Gọi f/ là lực mà thành bình tác dụng lên phân tử khí trong thời gian va chạm, f là lực phân tử khí tác dụng lên thành bình, theo định luật III Newton ta có :

z

* Aùp suất trung bình mà mỗi phân tử khí tác dụng lên thành bình là: với V là thể tích bình chứa.

* Nếu bình chứa N hạt, thì áp suất gây bởi N hạt là:

(3)

t

P t

) mv

( t

V m

a m

x x

x x

V

l

2 f mv

2 t

V

m l

f S

f

2 3

Trong đó là giá trị trung bình của V2

X đối với N phân tử theo phương OX

Mặt khác ta có là vận tốc toàn phương trung bình và các phân tử khí tham gia chuyển động nhiệt hỗn loạn không có phương ưu tiên, do đó:

X 2

V

Z

2 Y

2 X

2 X

2 V V

)4(

V3

1V

1 P

z

)5(V

Nm3

1



Nếu xét cùng một lượng khí (N phân tử)

ở 2 trạng thái khác nhau, ta có:

2

2 2

2 1

2 1

3

1 V

P

; V

Nm 3

1 V

Theo định luật phân bố đều năng lượng, bất kỳ 2 chất khí nào ở cùng 1 nhiệt độ, sau nhiều va chạm giá trị trung bình của động năng của chuyển động tịnh tiến của các phân tử khí đều bằng nhau, tức là:

2 2 1

1

2

2 1

2 2

2 1

2

V P V

P Hay

V

V 2

V

m 2

V m









Ta có thể phát biểu:

Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỷ lệ nghịch với thể tích

Hay có thể phát biểu:

Ơû nhiệt độ không đổi tích của áp suất P và thể tích V của 1 lượng khí xác định là một hằng số

b/ Hình thành bằng con đường quy nạp

b.1 Mục tiêu:

+ Kiến thức

Học sinh nắm được:

* Nội dung định luật Bôilơ – Mariôt vận dụng định luật để giải thích một số hiện tượng thực tế

* Biểu diễn mối quan hệ giữa áp suất và thể tích khi nhiệt độ không đổi bằng đồ thị

+ Kỹ năng:

•* Phương pháp nghiên cứu vật lý bằng thực nghiệm

•* Biểu thị các quá trình vật lý bằng đồ thị

•* Phương pháp chung để giải bài tập đối với quá trình đẳng nhiệt

+ Giáo dục tư tưởng

b.2 Giảng dạy:

I Trạng thái và quá trình biến đổi trạng thái

1 Trạng thái và thông số trạng thái

a.Trạng thái :

+ Một lượng khí không có thể tích V xác định như khối lỏng hoặc vật rắn, nó luôn choán cả thể tích giới hạn bởi bình đựng Cùng với xu hướng này chất khí còn gây áp suất (P) lên thành bình chứa

 Aùp suất này do các phân tử chất khí khi chuyển động va chạm vào bình chứa gây ra

V

• lanh có thể tích V2<V1, áp suất P2

•  Có mối quan hệ giữa áp suất (P)và thể tích (V)

1

+ Đi xe đạp lúc trời nắng, thấy bánh xe căng hơn lúc trời mát

 có mối liên hệ giữa áp suất (P) và nhiệt độ (t)

Như vậy 3 đại lượng áp suất P, thể tích V và nhiệt độ t xác định trạng thái của một lượng khí xác định

b Thông số trạng thái

Các đại lượng đại lượng áp suất P, thể tích V và nhiệt độ t được gọi là các thông số trạng thái

2 Các đẳng quá trình

+ Trong những điều kiện nhất định các thông số trạng thái sẽ thay đổi, hay nói cách khác một lượng khí xác định có thể chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác Quá trình này gọi là quá trình biến đổi trạng thái

+ Thực nghiệm đã chứng tỏ có những quá trình biến đổi

làm cho cả 3 thông số trạng thái cùng thay đổi, tuy nhiên cũùng có những quá trình chỉ có sự thay đổi của 2 trong 3 thông số , thông số thứ 3 sẽ là một đại lượng không đổi Những quá trình này gọi là các đẳng quá trình