Bài giảng Vật lý 10 Bài 32: Nội năng và sự biến thiên nội năng

phân tử nhiệt độ khoảng cách lí tƣởng Động năng vận tốc Thế năng P h â n t ử ộ Đ n g n ă n g i h N ệ t đ ộ n g c á h o ả ă h ế n n g K c h T n ở g ư t í L n ậ V t ố c TRÕ CHƠI Ô CHỮ 1 2 3 4 5 6 7 1. Vật chất được cấu tạo từ các hạt riêng biệt gọi là............. 2. ......................là dạng năng lượng của vật có được do đang chuyển động 3. Các phân tử luôn chuyển động không ngừng, vận tốc của các phân tử càng lớn thì.......... ......càng cao 4. Các phân tử luôn tương tác với nhau bằng lực hút và lực đẩy. Tương tác giữa các phân tử phụ thuộc vào........................giữa chúng 5. ..trọng trường là dang năng lượng mà một hệ có được do sự tương tác giữa vật trái đất 6. Động năng của vật tỷ lệ với bìn phương .................của vật 7. Các phân tử khí ............ ....ở rất xa nhau ên coi như giữa chúng không có lực tương tác. CHƢƠNG VI CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC Bài 32 Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì?  Trong nhiệt động lực học, người 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 ) Vậy nội năng của một vật phụ thuộc vào những yếu tố nào? Nhiệt độ Vận tốc chuyển động hỗn độn của các phân tử thay đổi Động năng của các phân tử thay đổi. Thể tích Khoảng cách giữa các phân tử thay đổi Thế năng tương tác thay đổi. Thay đổi Thay đổi Hãy chứng tỏ nội năng của một vật phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích của vật: U = f(T,V). Câu hỏi C1 sgk/170? Trả lời câu hỏi C1 sgk/170: Vậy nội năng của một vật phụ tuộc vào nhiệt độ và thể tích. Trả lời: Vì bỏ qua tương tác giữa các phân tử nên các phân tử khí lí tưởng chỉ có động năng mà không có thế năng do đó nội năng của khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Câu hỏi C2: Hãy chứng tỏ nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc nhiệt độ ? Độ biến thiên nội năng của một vật là phần nội năng tăng thêm lên hay giảm bớt đi trong một quá trình. 2. Độ biến thiên nội năng (ΔU): Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG 1. Nội năng là gì? ΔU = U2 – U1 * ΔU < 0 → U giảm * ΔU > 0 → U tăng  8 Câu 1: Nội năng của một vật là : A. Tổng động năng và thế năng của vật . B. Tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật. C. Tổng nhiệt lƣợng và cơ năng mà vật nhận đƣợc trong qúa trình truyền nhiệt và thực hiện công. D. Nhiệt lƣợng vật nhận đƣợc trong qúa trình truyền nhiệt . Đáp án: B Muốn thay đổi nội năng của vật ta cần thay đổi những yếu tố nào? Và làm thế nào để thay đổi những yếu tố đó? II. CÁC CÁCH LÀM THAY ĐỔI NỘI NĂNG Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG I. NỘI NĂNG THẢO LUẬN NHÓM Gợi ý: - Làm cho miếng kim loại thay đổi nhiệt độ? - Làm cho thể tích miếng kim loại thay đổi? Hãy liệt kê các cách làm thay đổi nội năng của miếng kim loại? Hãy tìm cách làm thay đổi nội năng của miếng kim loại? Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng Nƣớc sôi Truyền nhiệt, dẫn đến thay đổi nội năng Cọ xát Nhiệt độ của tấm Kim loại tăng Nội năng tăng Bỏ miếng kim loại cốc nước sôi Nhiệt độ của tấm kim loại tăng. Nội năng tăng Hãy tìm cách thay đổi nội năng của khối khí trong xilanh Nén pittông xuống để giảm thể tích Giảm khoảng cách giữa các phân tử Nội năng tăng Cho tiếp xúc với nguồn nhiệt Khí trong xi lanh nóng lên Nội năng thay đổi Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng. Truyền nhiệt, dẫn đến thay đổi nội năng. Thực hiện công Truyền nhiệt - Có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng khác sang nội năng. -Không có sự chuyển hóa năng lượng khác sang nội năng. Chỉ có sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác. - Làm thay đổi nội năng của vật. - Làm thay đổi nội năng của vật. b. Nhiệt lƣợng Nhiệt lƣợng là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt: ∆U=Q ∆U: độ biến thiên nội năng của vật trong quá trình truyền nhiệt . Q: Nhiệt lượng vật nhận được hay tỏa ra. Q = mct Q: Nhiệt lƣợng thu vào hay tỏa ra (J) m: khối lƣợng (kg) c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K) t: độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc K) Công thức tính nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra của một chất *Chú ý: Qthu = mc(t –t1); Qtỏa = mc(t2 – t) t1: nhiệt độ ban đầu của chất thu nhiệt. t2: nhiệt độ ban đầu của chất tỏa nhiệt. t: nhiệt độ của hai chất khi nhiệt độ cân bằng. Công 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 trong quá trình truyền nhiệt. Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG Câu hỏi C3 : Hãy so sánh công và nhiệt lượng ? Trả lời: Nêu tên các hình thức truyền nhiệt ở các hình vẽ dưới đây? Chủ yếu là truyền nhiệt Chủ yếu là bức xạ nhiệt Chủ yếu là đối lưu 1. Thợ rèn nung đỏ thanh sắt 2. Mặt Trời chiếu xuống ruộng muối 3. Nấu nước Đối lưu, bức xạ nhiệt, truyền nhiệt 1. Nội năng là a) càng cao khi động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng b) J/(kg.K). 3. Nhiệt độ của vật c) số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 4. Nhiệt lượng là d) quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại. 5. Công là đ) tổng động năng và thế năng của các nguyên tử , phân tử cấu tạo nên vật. 6. Truyền nhiệt là e) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. 7. Thực hiện công là g) Q = mcΔt. 8. Công thức tính nhiệt lượng là h) số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công. 9. Đơn vị nhiệt dung riêng là i) quá trình trong đó chỉ có sự chuyền nội năng từ vật này sang vật khác. Ghép nội dung ở cột bên trái với nội dung tương ứng ở cột bên phải để được một câu có nội dung đúng. 1. Nội năng là a) càng cao khi động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng b) J/(kg.K). 3. Nhiệt độ của vật c) số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 4. Nhiệt lượng là d) quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại. 5. Công là đ) tổng động năng và thế năng của các nguyên tử , phân tử cấu tạo nên vật. 6. Truyền nhiệt là e) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. 7. Thực hiện công là g) Q = mcΔt. 8. Công thức tính nhiệt lượng là h) số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công. 9. Đơn vị nhiệt dung riêng là i) quá trình trong đó chỉ có sự chuyền nội năng từ vật này sang vật khác. 1 đ. Nội năng là tổng động năng và thế năng của các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật. 1. Nội năng là a) càng cao khi động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng b) J/(kg.K). 3. Nhiệt độ của vật c) số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 4. Nhiệt lượng là d) quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại. 5. Công là đ) tổng động năng và thế năng của các nguyên tử , phân tử cấu tạo nên vật. 6. Truyền nhiệt là e) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. 7. Thực hiện công là g) Q = mcΔt. 8. Công thức tính nhiệt lượng là h) số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công. 9. Đơn vị nhiệt dung riêng là i) quá trình trong đó chỉ có sự chuyền nội năng từ vật này sang vật khác. 2 e )Nội năng của một lượng khí lí tưởng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ 1. Nội năng là a) càng cao khi động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng b) J/(kg.K). 3. Nhiệt độ của vật c) số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 4. Nhiệt lượng là d) quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại. 5. Công là đ) tổng động năng và thế năng của các nguyên tử , phân tử cấu tạo nên vật. 6. Truyền nhiệt là e) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. 7. Thực hiện công là g) Q = mcΔt. 8. Công thức tính nhiệt lượng là h) số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công. 9. Đơn vị nhiệt dung riêng là i) quá trình trong đó chỉ có sự chuyền nội năng từ vật này sang vật khác. 3 a ) Nhiệt độ của vật càng cao thì động năng trung bình của các phân tử khí cấu tạo nên vật càng lớn. 1. Nội năng là a) càng cao khi động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng b) J/(kg.K). 3. Nhiệt độ của vật c) số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 4. Nhiệt lượng là d) quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại. 5. Công là đ) tổng động năng và thế năng của các nguyên tử , phân tử cấu tạo nên vật. 6. Truyền nhiệt là e) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. 7. Thực hiện công là g) Q = mcΔt. 8. Công thức tính nhiệt lượng là h) số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công. 9. Đơn vị nhiệt dung riêng là i) quá trình trong đó chỉ có sự chuyền nội năng từ vật này sang vật khác. 4 c ) Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 1. Nội năng là a) càng cao khi động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng b) J/(kg.K). 3. Nhiệt độ của vật c) số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 4. Nhiệt lượng là d) quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại. 5. Công là đ) tổng động năng và thế năng của các nguyên tử , phân tử cấu tạo nên vật. 6. Truyền nhiệt là e) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. 7. Thực hiện công là g) Q = mcΔt. 8. Công thức tính nhiệt lượng là h) số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công. 9. Đơn vị nhiệt dung riêng là i) quá trình trong đó chỉ có sự chuyền nội năng từ vật này sang vật khác. 5 h )Công là số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công 1. Nội năng là a) càng cao khi động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng b) J/(kg.K). 3. Nhiệt độ của vật c) số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 4. Nhiệt lượng là d) quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại. 5. Công là đ) tổng động năng và thế năng của các nguyên tử , phân tử cấu tạo nên vật. 6. Truyền nhiệt là e) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. 7. Thực hiện công là g) Q = mcΔt. 8. Công thức tính nhiệt lượng là h) số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công. 9. Đơn vị nhiệt dung riêng là i) quá trình trong đó chỉ có sự chuyền nội năng từ vật này sang vật khác. 6 I )Truyền nhiệt là quá trình chỉ có truyền nội năng từ vật này sang vật khác 1. Nội năng là a) càng cao khi động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng b) J/(kg.K). 3. Nhiệt độ của vật c) số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 4. Nhiệt lượng là d) quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại. 5. Công là đ) tổng động năng và thế năng của các nguyên tử , phân tử cấu tạo nên vật. 6. Truyền nhiệt là e) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. 7. Thực hiện công là g) Q = mcΔt. 8. Công thức tính nhiệt lượng là h) số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công. 9. Đơn vị nhiệt dung riêng là i) quá trình trong đó chỉ có sự chuyền nội năng từ vật này sang vật khác. 7 d )Thực hiện công là quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại 1. Nội năng là a) càng cao khi động năng trung bình của các phân tử cấu tạo nên vật càng lớn. 2. Nội năng của một lượng khí lí tưởng b) J/(kg.K). 3. Nhiệt độ của vật c) số đo độ biến thiên nội năng trong quá trình truyền nhiệt. 4. Nhiệt lượng là d) quá trình nội năng được chuyển hóa thành cơ năng và ngược lại. 5. Công là đ) tổng động năng và thế năng của các nguyên tử , phân tử cấu tạo nên vật. 6. Truyền nhiệt là e) chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. 7. Thực hiện công là g) Q = mcΔt. 8. Công thức tính nhiệt lượng là h) số đo sự biến thiên nội năng trong quá trình thực hiện công. 9. Đơn vị nhiệt dung riêng là i) quá trình trong đó chỉ có sự chuyền nội năng từ vật này sang vật khác. 8 g ) Công thức tính nhiệt lượng là Q=mct 9 b )Đơn vị của nhiệt dung riêng là J/(Kg.K)