T rong sự truyền nhiệt ngoại lực không thực hiện công lên vật, nhiệt độ của vật thay đổi không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác chỉ có sự truyền trực tiếp từ vậ[r]
Trang 1CHƯƠNG VI: CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC.
N hiệt động lực học nghiên cứu các hiện tượng về nhiệt về mặt năng lượng và biến đổi năng lượng.
*Nội năng và sự biến thiên nội năng.
*Nguyên lí I nhiệt động lực học.
*Nguyên lí II nhiệt động lực học.
Tiết thứ 55: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.
Đặt vấn đề:" Nếu có người hỏi em phần lớn năng lượng được con người sử dụng là dạng năng lượng nào thì chắc chắn các em nghĩ tới điện năng, cơ năng hoặc năng lượng nguyên tử, chứ ít nghĩ tới nội năng.
Ấy thế mà phần lớn năng lượng con người đang sử dụng lại được khai thác chính từ năng lượng này" Vậy nội năng là gì?
I-Nội năng:
1) Nội năng là gì?
Trong nhiệt động lực học ngưòi ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật.
Kí hiệu: U.
Đơn vị: Jun(J).
C1: Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U=f(T,V).
C2: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ.
2)Độ biến thiên nội năng:
Độ biến thiên nội năng ∆U là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình.
Trang 2II- CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG
1) Thực hiện công:
Các quá trình làm thay đổi nội năng có liên quan đến sự chuyển dời của vật tác dụng lực lên vật đang xét.
2) Truyền nhiệt:
a) Quá trình truyền nhiệt:
Quá trình làm thay đổi nội năng không bằng cách thực hiện công gọi là sự truyền nhiệt Trong quá trình truyền nhiệt, không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng
từ vật này sang vật khác.
b) Nhiệt lượng:
Số đo độ biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt.
∆U=Q
Trong đó: ∆U là độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt.
Q là nhiệt lượng của vật nhận được từ vật khác hay toả ra cho vật khác.
Công thức tính nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi:
Q=mc∆t.
Trong đó: Q là nhiệt lưọng thu vào hay toả ra (J)
m là khối lượng (kg)
c là nhiệt dung riêng (J/kg.K)
∆t là độ biến thiên nhiệt độ ( o C hoặc K).
C3: Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt; công và nhiệt lượng.
C4: Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng ở Hình 32.3
Trang 3Nhắc lại những khái niệm về động năng và thế năng?
*Động năng của một vật là năng lượng vật có được do nó chuyển động.
*Thế năng là năng lượng mà một hệ vật (một vật) có do tương tác giữa các vật của hệ (các phần của vật ấy) và phụ thuộc vào vị trí tương đối của vật (cá phần ấy).
Các phân tử chuyển động hỗn loạn theo mọi hướng
Trang 4C3 * So sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt:
Thực hiện công Truyền nhiệt
Trong quá trình thực hiện công,
ngoại lực thực hiện công lên vật
và có sự chuyển hoá năng lượng
từ cơ năng sang nội năng.
Trong sự truyền nhiệt ngoại lực không thực hiện công lên vật, nhiệt độ của vật thay đổi không có
sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác chỉ có
sự truyền trực tiếp từ vật này sang vật khác.
* So sánh công và nhiệt lượng:
Công là phần năng lượng được
truyền từ vật này sang vật khác
trong quá trình thực hiện công.
Nhiệt lượng là phần nội năng mà vật nhận được hay mất đi khi truyền nhiệt.
C4 Hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng ở Hình 32.3
a) Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt(nhiệt truyền từ đầu này đến đầu kia của thanh sắt).
b) Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt.
c) Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là đối lưu trong lòng chất lỏng.
Trang 5C3 * So sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt
Thực hiện công Truyền nhiệt
* So sánh công và nhiệt lượng:
C4: Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng ở Hình 32.3
Hình a:
Hình b:
Hình c:
Trang 6PHIẾU HỌC TẬP
Câu1 Câu nào sau đây nói về nội năng là không đúng:
A Nội năng có thể chuyển hoá thành cá dạng năng lượng khác.
B Nội năng là nhiệt lượng vật nhận được trong quá trình truyền nhiệt.
C Nội năng của vật có thể tăng lên, giảm đi.
D Nội năng của khí lí tưởng không phụ thuộc vào thể tích.
Câu2 Thả một quả cầu bằng nhôm khối lượng 0,105kg được nung nóng tới 142 o C Sau một thời gian, nhiệt độ của quả cầu và nước đều bằng 42 o C Tính khối lượng nước trong cốc Coi nhiệt lượng truyền cho cốc và môi trường bên ngoài là không đáng kể Biết nhiệt dung riêng của nhôm bằng 880J/kg.K và của nước là 4200J/kg.K
Giải
Từ phương trình cân bằng nhiệt: Q thu = Q toả
Trong đó:
Qthu = mncn∆tn
Qtoả = mnhcnh∆tnh
Suy ra: m n=