Chương VI. Cơ sở của nhiệt động lực học

- Phát biểu và viết được công thức của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học NĐLH, nêu được tên, đơn vị và quy ước về dấu của các đại lượng trong công thức.. Nếu như ta vừa cung cấp

Trang 1

Tiết 50, 51, 52:

Chủ đề 9: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG.

CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

I MỤC TIÊU

1 Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học

- Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc nhiệt độ và thể tích

- Nêu được các ví dụ cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt

- Viết được công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra, nêu được tên và đơn vị các đại lượng có mặt trong công thức

- Phát biểu và viết được công thức của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học (NĐLH), nêu được tên, đơn vị và quy ước về dấu của các đại lượng trong công thức

- Phát biểu được nguyên lí thứ hai của NĐLH, vận dụng để xây dựng mô hình động cơ nhiệt

và xây dựng biểu thức tính hiệu suất của động cơ

2 Năng lực

a Năng lực chung

- Năng lực tự học và nghiên cứu tài liệu

- Năng lực trình bày và trao đổi thông tin

- Năng lực nêu và giải quyết vấn đề

- Năng lực hoạt động nhóm

b Năng lực đặc thù môn học

- Giải thích được một số hiện tượng liên quan đến sự biến đổi nội năng

-Vận dụng kiến thức đã học giải một số bài tập về truyền nhiệt, cân bằng nhiệt trong SGK và SBT

- Vận dụng được nguyên lí thứ nhất của NĐLH vào quá trình đẳng tích của khí lí tưởng để viết và nêu ý nghĩa vật lí của biểu thức của nguyên lí này cho quá trình này

- Vận dụng được nội dung nguyên lí thứ nhất và nguyên lí thứ hai của NĐLH giải các bài tập ra trong bài học và các bài tập tương tự

3 Phẩm chất

- Có thái độ hứng thú trong học tập

- Có ý thức tìm hiểu và liên hệ các hiện tượng thực tế liên quan

- Có tác phong làm việc của nhà khoa học

II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1 Giáo viên

- Bài giảng Powerpoint kèm thí nghiệm ở hình 32.1a và 32.1c SGK và các hình ảnh mô phỏng khác (máy nhiệt trong thực tế,

- Phiếu học tập:

Phiếu học tập số 1 Câu 1: Nội năng bao gồm những dạng năng lượng nào? Khái quát những điều đã nêu hãy

phát biểu thế nào là nội năng? Đơn vị của nội năng là gì?

Câu 2: Khi nào động năng của phân tử thay đổi? Khi nào thế năng tương tác giữa các phân

tử thay đổi? Nhận xét gì về nội năng của hệ?

Từ đó, cho biết nội năng phụ thuộc vào những yếu tố nào?

Câu 3: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ.

Phiếu học tập số 2

Trang 2

Câu 1: Ở trên ta đã biết nội năng là gì và nội năng phụ thuộc vào yếu tố nào Vậy muốn thay

đổi nội năng của vật phải làm thế nào?

Câu 2: Nếu có một khối khí được nhốt trong một xi lanh Hãy làm thay đổi nội năng của

khối khí bằng hai cách?

Câu 3: + Cách nén pít tông để thay đổi thể tích khối khí là cách biến đổi nội năng bằng cách

thực hiện công Đối với vật rắn, ví dụ như tấm kim loại, để thay đổi nội năng ta thực hiện công bằng cách cọ sát tấm kim loại trên mặt bàn, miếng kim loại nóng lên và nội năng của vật tăng

+ Cách ngâm xilanh vào nước nóng là cách biến đổi nội năng bằng cách truyền nhiệt lượng

Hãy so sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt; công và nhiệt lượng

Câu 4:Hãy mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt trong các hiện tượng vẽ ở Hình 32.3

Phiếu học tập số 3 Câu 1: Quan sát thí nghiệm hình 32.2 Từ thí nghiệm trên ta thấy: Khi cung cấp nhiệt lượng

cho khối khí thì nội năng của khối khí tăng và khối khí sinh công làm pít tông chuyển động Nếu như ta vừa cung cấp nhiệt lượng cho khối khí và vừa thực hiện công để ấn pít tông xuống thì độ tăng nội năng của khối khí được xác định băng biểu thức toán học cụ thể nào?

Câu 2: Kết quả chúng ta vừa tính được chính là biểu thức của nguyên lí I nhiệt động lực

học Nguyên lý I nhiệt động lực học là sự vận dụng định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng vào các hiện tượng nhiệt Hãy phát biểu thành lời biểu thức trên?

Câu 3: Nêu quy ước về dấu của nhiệt lượng và công?

Câu 4: Xác định dấu của các đại lượng trong hệ thức của nguyên lí I NĐLH cho các quá

trình hệ thu nhiệt lượng để tăng nội năng đồng thời thực hiện công

Câu 5: Các hệ thức sau đây diễn tả những quá trình nào?

a ΔU = Q khi Q > 0; ΔU = Q khi Q < 0 b ΔU = A khi A > 0; ΔU = A khi A < 0.

c ΔU = Q + A khi Q > 0 và A < 0 d ΔU = Q + A khi Q > 0 và A > 0.

Phiếu học tập số 4

Xét quá trình đẳng tích

a Hãy biểu diễn đường đẳng tích trong hệ tọa độ p-V?

b Xác định công khi chất khí chuyển từ trạng thái 1 đến trạng thái 2 (V1 = V2)

c Dựa vào nguyên lí I NĐLH, hãy xác định biểu thức tính độ biến thiên nội năng? Từ đó

đưa ra nhận xét?

Phiếu học tập số 5 Câu 1 Về mùa hè, người ta có thể dùng máy điều hòa nhiệt độ để truyền nhiệt từ trong

phòng ra ngoài trời, mặc dù nhiệt độ ngoài trời cao hơn trong phòng Hỏi điều này có vi phạm nguyên lí II NĐLH không? Tại sao?

Trang 3

Câu 2 Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ

học Hãy chứng minh rằng, cách phát biểu trên không vi phạm định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

Câu 3 Đọc mục 3 trang 178 SGK.

a Hãy nêu cấu tạo của động cơ nhiệt?

b Viết công thức tính hiệu suất của động cơ nhiệt? Nhận xét về giá trị của hiệu suất?

Phiếu học tập số 6 Câu 1: Người ta thực hiện công 100 J để nén khí trong một xi lanh Tính độ biến thiên nội

năng của khí, biết khí truyền ra môi trường cung quanh nhiệt lượng 20J

Câu 2: Một quả bóng khối lượng 100 g rơi từ độ cao 10 m xuống sân và nảy lên được 7 m.

Tại sao bóng không nảy lên được đến độ cao ban đầu? Tính độ biến thiên nội năng của quả bóng, mặt sân và không khí

Câu 3: Người ta cung cấp cho chất khí đựng trong xi lanh một nhiệt lượng 100 J Chất khí

nở ra đẩy pit-tông lên và thực hiện một công 70 J Hỏi nội năng của khí biến thiên một lượng bằng bao nhiêu?

2 Học sinh

- Ôn lại các khái niệm về công, nhiệt lượng, năng lượng, thuyết động học phân tử về chất khí

- Ôn lại bài “Sự bảo toàn năng lượng trong các hiện tượng cơ và nhiệt” đã học ở THCS và chương IV

- SGK, vở ghi bài, giấy nháp

III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Hoạt động 1:Mở đầu: Tạo tình huống và phát biểu vấn đề để tìm hiểu vềnội năng và các

nguyên lí nhiệt động lực học

a Mục tiêu:

- Kích thích sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới

b Nội dung: Học sinh tiếp nhận vấn đề từ giáo viên

c Sản phẩm: Sự tò mò, hứng thú tìm hiểu kiến thức mới.

d Tổ chức thực hiện:

Bước thực

hiện

Nội dung các bước

Bước 1 Giáo viên đặt vấn đề: Ta đã học các dạng năng lượng: cơ năng, điện

năng, nhiệt năng Nếu để ý đến bên trong vật, còn có một dạng năng lượng khác, đó là nội năng Vậy nội năng là gì? Nó phụ thuộc vào những thông số nào? Có thể biến đổi nội năng được không?

Giáo viên giới thiệu chương: Nhiệt động lực học nghiên cứu các hiện tượng nhiệt về mặt năng lượng và biến đổi năng lượng :

- Nội năng và sự biến đổi nội năng

- Nguyên lí I nhiệt động lực học

- Nguyên lí II nhiệt động lực học

Bước 2 Học sinh tiếp nhận vấn đề

Hoạt động 2: Hình thành kiến thức

Trang 4

Hoạt động 2.1: Tìm hiểu về nội năng, độ biến thiên nội năng và các cách làm thay đổi nội

năng

a Mục tiêu:

- Phát biểu được định nghĩa nội năng trong nhiệt động lực học

- Chứng minh được nội năng của một vật phụ thuộc nhiệt độ và thể tích

- Nêu được các ví dụ cụ thể về thực hiện công và truyền nhiệt

- Viết được công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra, nêu được tên và đơn vị các đại lượng có mặt trong công thức

- Giải thích được một số hiện tượng liên quan đến sự biến đổi nội năng

b Nội dung: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm hoàn thành yêu cầu dựa trên gợi ý của

giáo viên

c Sản phẩm:

A Nội năng.

1 Nội năng là gì ?

Nội năng của vật là tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật

Nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật : U = f(T, V)

2 Độ biến thiên nội năng.

Trong nhiệt động lực học người ta không quan tâm đến nội năng của vật mà quan tâm đến

độ biến thiên nội năng U của vật, nghĩa là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt đi trong một quá trình

B Các cách làm thay đổi nội năng.

1 Thực hiện công.

Khi thực hiện công lên hệ hoặc cho hệ thực hiện công thì có thể làm thay đổi nội năng của

hệ Trong quá trình thực hiện công thì có sự biến đổi qua lại giữa nội năng và dạng năng lượng khác

2 Truyền nhiệt.

a) Quá trình truyền nhiệt.

- Khi cho một hệ tiếp xúc với một vật khác hoặc một hệ khác mà nhiệt độ của chúng khác nhau thì nhiệt độ hệ thay đổi và nội năng của hệ thay đổi

- Quá trình làm thay đổi nội năng không có sự thực hiện công gọi là quá trình truyền nhiệt

- Trong quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hoá năng lượng từ dạng này sang dạng khác mà chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác

b) Nhiệt lượng.

- Số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt lượng

U = Q

- Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào hay toả ra khi nhiệt độ thay đổi được tính theo công thức : Q = mct

Bước thực

hiện

Bước 1 GV cho HS quan sát các hiện tượng khối khí sinh công

Qua các hiện tượng trên và nhiều hiện tượng tương tự khác ta thấy rằng, các khối chất khí đứng yên có thể sinh công nhờ áp suất gây ra bởi chuyển động của các phân tử và nhờ tương tác giữa các phân tử Như vậy, các khối khí có năng lượng bên trong Dạng năng lượng này được

Trang 5

gọi là nội năng.

GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 1

Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm

Bước 3 Báo cáo kết quả và thảo luận

- Đại diện 1 nhóm trình bày:

Câu 1: - Vì các phân tử chuyển động hỗn độn và không ngừng nên có

động năng Các phân tử trong hệ cũng tương tác với nhau nên chúng có thế năng

- Nội năng là một dạng năng lượng bên trong của hệ, nó chỉ phụ thuộc

vào trạng thái của hệ Nội năng bao gồm tổng động năng chuyển động nhiệt của các phân tử cấu tạo nên hệ và thế năng tương tác giữa các phân tử đó

- Vì nội năng là một dạng năng lượng nên có đơn vị: Jun (J)

Câu 2: - Khi nhiệt độ thay đổi thì động năng của các phân tử cấu tạo

nên vật thay đổi

- Khi thể tích thay đổi thì khoảng cách giữa các phân tử cấu tạo nên vật thay đổi, làm cho thế năng tương tác giữa chúng thay đổi

- N.xét: Nội năng của vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U

= f(T, V)

Câu 3: Với khí lí tưởng, sự tương tác giữa các phân tử là không đáng

kể, có thể bỏ qua nên chất khí lí tưởng không có thế năng, chỉ có động năng Do đó nội năng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ

- Học sinh các nhóm khác thảo luận, nhận xét, bổ sung và sữa lỗi về câu trả lời của nhóm đại diện

Bước 4 GV lưu ý thêm cho HS về độ biến thiên nội năng

GV chuyển giao nhiệm vụ : Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 2

Câu 1: Muốn thay đổi nội năng của vật ta có thể thay đổi nhiệt độ hoặc

thể tích hoặc cả nhiệt độ và thể tích của vật

Câu 2: Cách 1: Nén pít tông để thay đổi thể tích khối khí, thì khi thả pít

tông, pít tông sẽ bị đẩy ra tức nội năng của khối khí tăng

Cách 2: Truyền nhiệt cho khối khí bằng cách ngâm xilanh vào nước

nóng, thì pít tông sẽ dịch chuyển, tức nội năng của khối khí tăng

Câu 3: + So sánh sự thực hiện công và sự truyền nhiệt:

Giống: Đều làm cho nội năng thay đổi Khác: Trong quá trình thực hiện công, có sự chuyển hóa từ một dạng năng lượng khác (ví dụ cơ năng) sang nội năng Trong khi quá trình truyền nhiệt không có sự chuyển hóa năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác

+ So sánh công và nhiệt lượng:

Công là phần năng lượng truyền từ vật này sang vật khác trong quá trình thực hiện công, còn nhiệt lượng là phần nội năng truyền từ vật này sang vật khác trong quá trình truyền nhiệt

Câu 4:Hình a: Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là dẫn nhiệt: Nhiệt

lượng truyền trực tiếp từ than hồng sang thanh sắt

Hình b: Hình thức truyền nhiệt chủ yếu là bức xạ nhiệt: Mặt Trời truyền

Trang 6

nhiệt cho Trái Đất nhờ phát ra các tia bức xạ.

Hình c: Hình thức truyền nhiệt là dẫn nhiệt và đối lưu: Đèn cồn truyền

nhiệt cho bình nước nhờ sự lưu chuyển của không khí nóng

Bước 7 Giáo viên tổng kết hoạt động 2, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ

học tập của học sinh

+ Ưu điểm: ………

+ Nhược điểm cần khắc phục: ………

Hoạt động 2.2: Tìm hiểu nguyên lí I NĐLH và vận dụng

a Mục tiêu:

- Phát biểu và viết được công thức của nguyên lí thứ nhất của nhiệt động lực học (NĐLH), nêu được tên, đơn vị và quy ước về dấu của các đại lượng trong công thức

- Vận dụng được nguyên lí thứ nhất của NĐLH vào quá trình đẳng tích của khí lí tưởng để viết và nêu ý nghĩa vật lí của biểu thức của nguyên lí này cho quá trình đó

giáo viên

c Sản phẩm:

C Nguyên lí I nhiệt động lực học.

1 Phát biểu nguyên lí.

Độ biến thiên nội năng của một vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận được

U = A + Q

- Qui ước dấu: U > 0: nội năng tăng; U < 0: nội năng giảm

A > 0: hệ nhận công; A < 0: hệ thực hiện công

Q > 0: hệ nhận nhiệt; Q < 0: hệ truyền nhiệt

2 Vận dụng.

Xét một khối khí lí tưởng chuyển từ trạng thái 1 (p 1 , V 1 , T 1 ) sang trạng thái 2 (p 2 , V 2 , T 2):

- Với quá trình đẳng tích (A = 0), ta có :

U = Q

Độ biến thiên nội năng bằng nhiệt lượng mà hệ nhận được Quá trình đẳng tích là quá trình tuyền nhiệt

Bước thực

hiện

Bước 1 Giáo viên trình chiếu thí nghiệm hình 32.2 và hoàn thành phiếu học

tập số 3

Câu 1: AD định luật bảo toàn năng lượng, ta có độ tăng nội năng của hệ

bằng tổng nhiệt lượng Q và công A mà hệ nhận được:

U = Q + A (1)

Câu 2: Độ biến thiên nội năng của hệ bằng tổng đại số nhiệt lượng và

công mà hệ nhận được

Trang 7

Q<0 Q>0

A>0 A<0

Câu 3: Qui ước dấu: U > 0: nội năng tăng; U < 0: nội năng giảm.

A > 0: hệ nhận công; A < 0: hệ thực hiện công

Q > 0: hệ nhận nhiệt; Q < 0: hệ truyền nhiệt

Câu 4: Hệ thức của nguyên lí I: ΔU = A + Q

Với: Q > 0 vì hệ thu nhiệt lượng;

A < 0 vì hệ thực hiện công;

ΔU > 0 vì nội năng của hệ tăng

Câu 5:a ΔU = Q khi Q > 0: vật nhận nhiệt để làm tăng nội năng.

Q < 0: vật tỏa nhiệt làm giảm nội năng

b ΔU = A khi A > 0: vật nhận công để làm tăng nội năng.

A < 0: vật thực hiện công làm giảm nội năng

c ΔU = Q + A khi Q > 0 và A < 0: quá trình truyền nhiệt và thực hiện

công : thu nhiệt và sinh công

d ΔU = Q + A khi Q > 0 và A > 0: quá trình truyền nhiệt và thực hiện

công : thu nhiệt và nhận công

Bước 4 GV lưu ý thêm về dấu của nhiệt lượng và công thông qua sơ đồ cho

HS:

Có thể dùng nguyên lí I NĐLH để tìm hiểu về sự truyền và chuyển hóa năng lượng, trong các quá trình biến đổi trạng thái của chất khí

GV yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 4

a Biểu diễn đường đẳng tích

b Với quá trình đẳng tích, thể tích không đổi 

không sinh công A = 0

c Độ biến thiên nội năng: U = Q

 Độ biến thiên nội năng bằng nhiệt lượng mà hệ nhận được Quá trình đẳng tích là quá trình tuyền nhiệt

Bước 7 Giáo viên tổng kết hoạt động 3 và chính xác hóa nội dung của HS

Hoạt động 2.3: Tìm hiểu nguyên lí II NĐLH và vận dụng

a Mục tiêu:

- Phát biểu được nguyên lí thứ hai của NĐLH, vận dụng để xây dựng mô hình động cơ nhiệt

và xây dựng biểu thức tính hiệu suất của động cơ

Trang 8

giáo viên

c Sản phẩm:

D Nguyên lí II nhiệt động lực học.

1 Quá trình thuận nghịch và không thuận nghịch: (Đọc thêm)

2 Nguyên lí II nhiệt dộng lực học.

a Cách phát biểu của Clau-di-út.

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

b Cách phát biểu của Các-nô.

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

3 Vận dụng.

- Nguyên lí II nhiệt động lực học có thể dùng để giải thích nhiều hiện tượng trong đời sống

và kỹ thuật

- Nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của động cơ nhiệt :

- Mỗi động cơ nhiệt đều phải có ba bộ phận cơ bản là :

+ Nguồn nóng để cung cấp nhiệt lượng (Q1)

+ Bộ phận phát động gồm vật trung gian nhận nhiệt sinh công (A) gọi là tác nhân và các thiết bị phát động

+ Nguồn lạnh để thu nhiệt lượng do tác nhân toả ra (Q2)

- Hiệu suất của động cơ nhiệt : H = 1

| |A

Q < 1

Bước thực

hiện

Bước 1 GV đưa ra mô hình động cơ nhiệt, mô hình hai vật 1 nóng – 1 lạnh đặt

gần nhau và đặt vấn đề:

- Trong động cơ nhiệt ta nhận thấy, nếu biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được từ nguồn nóng thành công thì ta có thể chế tạo được một

“động cơ vĩnh cữu” gọi là động cơ vĩnh cữu loại II Tuy nhiên, điều này

là không thể thực hiện được

- Khi hai vật nóng – lạnh đặt gần nhau, thì nhiệt luôn tự truyền từ vật nóng hơn sang vật lạnh hơn Còn quá trình ngược lại không thể “tự” xảy ra

Hai điều này được thể hiện qua nội dung nguyên lí II NĐLH

GV yêu cầu HS đọc mục 2 trang 178 SGK và nêu hai cách phát biểu nguyên lí II

a Cách phát biểu của Clau-di-út.

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

b Cách phát biểu của Các-nô.

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

Bước 4 Nguyên lí II nhiệt động lực học có thể dùng để giải thích nhiều hiện

Trang 9

tượng trong đời sống và kỹ thuật.

GV chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành phiếu học tập số 5

Câu 1 Không, vì nhiệt không tự truyền từ trong phòng ra ngoài trời

nóng hơn mà phải nhờ máy

Câu 2 Một phần nhiệt lượng động cơ nhiệt nhận được chuyển hóa

thành công cơ học, phần con lại được truyền cho nguồn lạnh Vì vậy năng lượng vẫn được bảo toàn, không vi phạm định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng

Câu 3: a Mỗi động cơ nhiệt đều phải có ba bộ phận cơ bản là :

+ Nguồn nóng để cung cấp nhiệt lượng (Q1)

+ Bộ phận phát động gồm vật trung gian nhận nhiệt sinh công (A) gọi

là tác nhân và các thiết bị phát động

+ Nguồn lạnh để thu nhiệt lượng do tác nhân toả ra (Q2)

b Hiệu suất của động cơ nhiệt : H = 1

| |A

Q < 1

Bước 7 Giáo viên tổng kết hoạt động 4 và đánh giá kết quả thực hiện nhiệm

vụ học tập của học sinh

+ Ưu điểm: ………

+ Nhược điểm cần khắc phục: ………

Hoạt động 3: Luyện tập

a Mục tiêu:

Giải thích được một số hiện tượng liên quan đến sự biến đổi nội năng

-Vận dụng kiến thức đã học giải một số bài tập về truyền nhiệt, cân bằng nhiệt trong SGK và SBT

- Vận dụng được nội dung nguyên lí thứ nhất và nguyên lí thứ hai của NĐLH giải các bài tập ra trong bài học và các bài tập tương tự

giáo viên

c Sản phẩm: Kiến thức được hệ thống và hiểu sâu hơn các định nghĩa.

Bước thực

hiện

Bước 1 Giáo viên chuyển giao nhiệm vụ: Yêu cầu HS hoàn thành các BT 4, 5,

6, 7, 8 trang 173, BT 3 trang 179, BT 4, 5, 6, 7, 8 trang 180 và hoàn thành BT trong phiếu học tập sô 6

Bước 2 Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm dưới sự hướng dẫn của GV

- Đại diện 1 nhóm trình bày

Câu 4: (Trang 173 SGK) đáp án B.

Câu 5: (Trang 173 SGK) đáp án C.

Trang 10

Câu 6: (Trang 173 SGK) đáp án B.

Câu 7: (Trang 173 SGK)

Gọi t là nhiệt độ cân bằng của hệ

Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q1 = m1.c1 Δt1

Nhiệt lượng mà bình nhôm thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q2 = m2.c2.Δt2

Nhiệt lượng miếng sắt tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q3 = m3.c3.Δt3

Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q1 + Q2 = Q3

↔ (m1.c1 + m2.c2)Δt1 = m3.c3.Δt3

Thay số ta được:

(0,118.4,18.103 + 0,5.896).(t - 20) = 0,2.0,46.103 (75 - t)

↔ 941,24.(t – 20) = 92.(75 – t) ↔ 1033,24.t = 25724,8

⇒ t = 24,9ºC

Vậy nhiệt độ cân bằng trong bình là t ≈ 24,9ºC

Nhiệt lượng mà nước thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q1 = m1.c1 Δt1

Nhiệt lượng mà bình nhiệt lượng kế đồng thu vào cho đến khi cân bằng nhiệt: Q2 = m2.c2.Δt2

Nhiệt lượng miếng kim loại tỏa ra cho đến khi cân bằng nhiệt:

Q3 = m3.c3.Δt3

Tổng nhiệt lượng thu vào bằng nhiệt lượng tỏa ra: Q1 + Q2 = Q3

↔ (m1.c1 + m2.c2).Δt1 = m3.c3.Δt3

Thay số ta được: (lấy cnước = c1 = 4,18.103 J/(kg.K) )

(0,21.4,18.103 + 0,128.0,128.103).(21,5 – 8,4) = 0,192.c3.(100 – 21,5)

→ c3 = 0,78.103 J/(kg.K) Vậy nhiệt dung riêng của chất làm miếng kim loại là 0,78.103 J/(kg.K)

Câu 3: (Trang 179 SGK) đáp án D.

Câu 4: (Trang 180 SGK) đáp án C.

Câu 5: (Trang 180 SGK) đáp án A.

Áp dụng công thức nguyên lí I NĐLH: ΔU = A + Q

Vì chất khí nhận công (khí bị nén) và truyền nhiệt nên A > 0, Q < 0

Do đó : ΔU = A + Q = 100 – 20 = 80 J

Khí trong xilanh nhận được nhiệt lượng => Q > 0

Khí thực hiện công => A < 0

Độ biến thiên nội năng của khí trong xilanh là:

ΔU = A + Q = 100 - 70 = 30J

Gọi S là diện tích tiết diện thẳng của xilanh, h là quãng đường pittông dịch chuyển, p là áp suất khí trong xilanh, ta có:

Vì áp suất khí không đổi trong quá trình khí thực hiên công nên áp lực

Định dạng
Số trang	17
Dung lượng	141,79 KB