TỰ CHỌN 1: BÀI TẬP VỆ NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
A. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Củng cố lại các kiến thức về Nhiệt và biến đổi nội năng.
- Vận dụng để giải quyết các hiện tượng nhiệt, bài toán truyền nhiệt
2. Kỹ năng
- Vận dụng được định luạt bảo toàn năng lượng tổng nhiệt lượng tỏa ra bằng tổng nhiệt lượng
thu vào.
- Áp dụng thành thạo các công thức.
B. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Chuẩn bị một số bài tập SGK và SBT
2. Học sinh
- Ôn lại toàn bộ kiến thức chương VIII và phương trình trạng thái của khí lý tưởng. (3phút)
C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 (20 phút) : BÀI TẬP 1 một cốc nhôm khối lượng 100g nước ở nhiệt độ 20
0
C.
Người ta thả và thìa đồng khối lượng 75g vừa rút ra khỏi nồi nước sôi 100
0
C. Xác định nhiệt độ
của nwocs trong cốc khi có sự cân bằng nhiệt. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt vớ bên ngoài và các nhiệt
dung riêng là có đủ.
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của HS Nội dung ghi bảng
- Yêu cầu HS nêu công thức
tính nhiệt lượng nhận vào
hay tỏa ra.
- Yêu cầu HS tóm tắt bài
toán
Q = mc∆t
* Tóm tắt
m
1
= 100g = 0,1kg
m
2
= 300g = 0,3kg
t
1
= 20
o
C
m
3
= 75g = 0,075kg
t
2
= 100
o
C
c
1
= 880 J/kg.K
c
2
= 380 J/kg.K
c
3
= 4,19.10
3
J/kg.K
Tìm nhiệt độ cân bằng của
cốc nước t
cb
.
Gọi t
cb
là nhiệt độ khi hệ đạt trạng
thái cân bằng nhiệt.
- Nhiệt lượng chiếc thìa đồng đã tỏa ra
Q
tỏa
= m
3
.c
3
.(t
2
– t
cb
)
- Nhiệt lượng cốc nhôm và nước đã thu
vào
Q
thu
= (m
1
.c
1
+ m
2
.c
2
).(t
cb
– t
1
)
Khi có sự cân bằng nhiệt thì
Q
thu
= Q
tỏa
(m
1
.c
1
+ m
2
.c
2
).(t
cb
– t
1
) = m
3
.c
3
.(t
2
– t
cb
)
Thay số vào và giải ra kết quả
t
cb
= 22
o
C
Hoạt động 2 (15phút) : BÀI TẬP 2: Bài 7 trang 173 SGK
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Nội dung ghi bảng
Ôn tập lí thuyết.
Yêu cầu HS nhắc lại các kiến thức
về:
- Nội năng và sự biến thiên nội
năng.
- Các nguyên lí của nhiệt động lực
học.
Hướng dẫn giải bài tập về sự biến
thiên nội năng.
- Yêu cầu HS đọc SGK nắm yêu
Nhớ lại các kiến thức về:
- Nội năng và sự biến thiên
nội năng.
- Các nguyên lí của nhiệt
động lực học.
- Nắm giả thiết và yêu cầu
1. Tóm tắt lí thuyết:
- Nội năng và sự biến thiên nội
năng.
- Các nguyên lí của nhiệt động
lực học.
2. Bài tập:
Khi có sự cân bằng nhiệt:
Q
thu
= Q
tỏa
cầu đề ra.
- Phân tích bài toán:
+ Hiện tượng gì xảy ra khi thả khối
sắt vào ấm nước?
+ Khi nào có sự cân bằng nhiệt
xảy ra?
đề ra.
- Giải bài toán dưới sự
hướng dẫn của GV.
⇔m
nh
c
nh
(t - t
1
) + m
n
c
n
(t - t
1
)
=
m
s
c
s
(t
2
- t)
⇔ [0,5.0,92.10
3
+
0,118.4,18.10
3
](t - 20)
= 0,2.0,46.10
3
(75 - t)
⇔ t = 25
0
C
4. Củng cố: 5phút
Hướng dẫn HS tìm ra phương pháp chung để giải bài toán về sự truyền nhiệt và định luật bảo
toàn năng lượng.
5. Hướng dẫn học tập về nhà: 2 phút
- Cần nắm được phương pháp chung giải bài toán về áp sự biến thiên nội năng và các nguyên lí
NĐLH.
- Tiếp tục làm các bài toán về các vấn đề này.
TỰ CHỌN 2: BÀI TẬP VỀ CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
D. MỤC TIÊU
3. Kiến thức
- Củng cố lại các kiến thức về Nhiệt động lực học.
- Vận dụng để giải quyết các hiện tượng nhiệt, bài toán nhiệt. nguyên lý của nhiệt động lực học
4. Kỹ năng
- Vận dụng được nguyên lý I và II NĐLHcông thức tính hiệu suất động cơ nhiệt, hiệu năng của
máy thu.
- Áp dụng thành thạo các phương trình trạng thái trong các quá trình.
E. CHUẨN BỊ
3. Giáo viên
- Chuẩn bị một số bài tập SGK và SBT
4. Học sinh
- Ôn lại toàn bộ kiến thức toàn chương và phương trình trạng thái của khí lý tưởng. (3phút)
F. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 (15 phút) : BÀI TẬP 1: Lấy 2,5 mol một chất khí lý tưởng ở nhiệt 300
0
K.
Nung nóng đẳng áp lượng khí này cho đến khi thể tích của nó tăng lên đên 1,5 lần thể tích
lúc đầu. Nhiệt lượng cung cấp cho quá trình này là 11,04KJ. Tính công mà khí thực hiện và
độ tăng nội năng.
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của
HS
Nội dung chính của bài
- Gọi HS lên bảng tự tóm
tắt và giải bài toán.
* Tóm tắt
n = 2,5 mol
T
1
= 300K, p
1
, V
1
T
2
, p
2
= p
1
, V
2
= 1,5.V
1
Q = 11,04kJ = 11040J
Tìm công mà khí thực
hiện và độ tăng nội
- Công mà khí đã thực hiện trong quá
trình đẳng áp
A’ = p.∆V = p(V
2
– V
1
) = p.0,5V
1
Mặt khác p
1
.V
1
= n.R.T
1
Do đó công mà khí thực hiện là
A’ = 0,5.n.R.T
1
A’ = 0,5.2,5.8,31.300 = 3116,25 J
năng. Nói cách khác khí đã nhận công –A =
A’
- Áp dụng nguyên lý I NĐLH
∆U = Q + A = Q – A’
∆U = 11040 – 3116,25 = 7923,75 J
Hoạt động 2 (20 phút) : BÀI TẬP 1:Hiệu suất thực của một máy hơi nước bằng nữa hiệu
suất cực đại. Nhiệt độ của hơi khi ra khỏi lò hơi ( nguồn nóng) là 227
0
C và nhiệt độ của
nguồn ngưng ( nguồn lạnh) là 77
0
C.Tính công suất của máy hơi nước nếu máy này mỗi giờ
nó tiêu thụ than có năng suất tỏa nhiệt là 31.10
6
J/kg.
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của
HS
Nội dung chính của bài
- Gọi HS lên bảng tự tóm
tắt và giải bài toán.
* Tóm tắt
H = ½ H
max
T
1
= 227 + 273 = 500K
T
2
= 77 + 273 = 350K
t = 1h = 3600s
m = 700 kg
q = 31.10
6
J/kg
Tính công suất của máy
hơi nước.
Ta có
2
H
H
max
=
1
21
1
2T
TT
Q
A
−
=
Công mà máy hơi nước đã thực
hiện trong 1h là
⇒ A =
m.q.
2T
TT
Q.
2T
TT
1
21
1
21
−
=
−
A =
6
1031700
2.500
350500
×××
−
A = 3255×10
6
(J)
Công suất của máy hơi nước
P =
(W) 904.10
3600
103255
t
A
3
6
=
×
=
Hoạt động 3: Bài tập 3. Để giữa nhiệt độ trong phòng ở 20
0
C, người ta dùng một máy lạnh mỗi
giờ tiêu thụ công bằng 5.10
6
J. Tính nhiệt lượng lấy đi từ không khí trong mỗi giờ . Biết rằng hiệu
suất của máy lạnh
4
ε
=
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của
HS
Nội dung chính của bài
Giáo viên hướng dẫn học
sinh về nhà làm bài
Tiếp thu và về nhà giải
bài tâp.
4. Củng cố: 5phút
Hướng dẫn HS tìm ra phương pháp chung để giải bài toán về sự biến thiên nội năng và các
nguyên lí NĐLH.
5. Hướng dẫn học tập về nhà: 2 phút
- Cần nắm được phương pháp chung giải bài toán về áp sự biến thiên nội năng và các nguyên lí
NĐLH.
- Tiếp tục làm các bài toán về các vấn đề này.
TỰ CHỌN 3: BÀI TẬP VỀ CÁC NGUYÊN LÝ NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
G. MỤC TIÊU
5. Kiến thức
- Củng cố lại các kiến thức về Nhiệt động lực học.
- Vận dụng để giải quyết các hiện tượng nhiệt, bài toán nhiệt. nguyên lý của nhiệt động lực học
6. Kỹ năng
- Vận dụng được nguyên lý I và II NĐLH công thức tính hiệu suất động cơ nhiệt, hiệu năng của
máy thu.
- Áp dụng thành thạo các phương trình trạng thái trong các quá trình.
H. CHUẨN BỊ
5. Giáo viên
- Chuẩn bị một số bài tập SGK và SBT
6. Học sinh
- Ôn lại toàn bộ kiến thức toàn chương và phương trình trạng thái của khí lý tưởng. (3phút)
I. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1 (15 phút) : BÀI TẬP 1: Tính công suất của động cơ ô tô trong thời gian
t=10/3giờ ô tô đi được quảng đường 240km và tiêu thụ hêt 62 lít xăng. Biết hiệu suất động
cơ là H=30%, năng suất tỏa nhiệt của xăng là q=46.10
6
J/kg và khối lượng riwng của xăng là
D=0,7kg/l
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của
HS
Nội dung chính của bài
- Gọi HS lên bảng tự tóm
tắt và giải bài toán.
GV: Các em nên xá định
nguồn nào là nguồn nóng
và nguồn nào là nguồn
lạnh thì mới giải quyết
bài toán này một cách
nhanh chóng.
* Tóm tắt
t=10/3(h)
S=240km
V=62 lít xăng.
H=30%
q=46.10
6
J/kg .
Tính p của ô tô?
Giải:
Khối lượng của xăng là:
m =D.V=62.0,7=43,4kg.
-Nhiệt lượng do nguồn nóng cung cấp
Q
1
=m.q=43,4.46.10
6
J=1996,4.10
6
J
-Hiệu suất động cơ:
A
H
Q
=
A=H.Q=0,3.1996,4.10
6
J=598,92.10
6
J
-Công suất của động cơ:
6
598 92 10
49 91
10
3600
3
, .
,
*
A
p kJ
t
= =
Hoạt động 2 (20 phút) : BÀI TẬP 2:Một máy hơi nước có công suất p=20kW, nhiệt độ
nguòn nóng là t
1
=200
0
C, nguồn lạnh t
2
=58
0
C. Biết hiệu suất của động cơ này bằng 2/3 lần
hiệu suất của khí lý tưởng ứng với hai nhiệt độ nói trên. Tính lượng than tiêu thụ trong thời
gian 3h, biết năng suất tỏa nhiệtcủa than là q=34.10
6
J/kg.
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến của
HS
Nội dung chính của bài
- Gọi HS lên bảng tự tóm
tắt và giải bài toán.
GV: Bài toán này giải
tương tự như bài toán 1
nhưng cách gisỉ có thay
* Tóm tắt
p=20kW
t
1
=200
0
C,
t
2
=58
0
C
q = 34.10
6
J/kg
Giải.
Hiệu suất lý tưởng: H
max
=1-
1
2
T
T
H
max
=
331
1 0 3
473
, J− =
đổi đi một ít. KHi áp dụng
vào các em cần phải biến
đổi công thức lại cho phù
hợp với điều kirnj của bài
toán.
Tính khối lượng than
tiêu thụ. m=?
Hiệu suất động cơ:
H=
2
3
H
max
=0,2
Có
1 1
4
7
1
2 10 3 3600
108 10
0 2
.
. . . .
.
,
A N t
H
Q Q
N t
Q J
H
= =
= = =
Lượng than cần dùng là:
7
1
6
108 10
31 76
34 10
.
,
.
Q
m kg
q
= = =
4. Củng cố: 5phút
Sữa bài tập trắc nghiệm :
5. Hướng dẫn học tập về nhà: 2 phút
- Cần nắm được phương pháp chung giải bài toán về áp sự biến thiên nội năng và các nguyên lí
NĐLH.
- Bài tập về nhà : Một lượng khí ở áp suất p=3.10
5
N/m
2
có thể tích V
1
=10l. Sau khi nhận được
nhiệt lượng 5000J vànó biến đổi đẳng áp và nội năng tăng thêm 2000J.
a. Tích thể tích khí ở cuối quá trình biến đổi ĐS : 20lít
b. Nhiệt độ khí lúc đầu là 30
0
C. Tính nhiệt độ cuối. ĐS : 606K
TỰ CHỌN 4: BÀI TẬP VỀ BIẾN DẠNG CHẤT RẮN
A. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Giải được các bài tập về biến dạng kéo, nén.
- Phân biệt được biến dạng tuyệt đối và tương đối.
2. Kỹ năng
- Vận dụng được định luật Hooke, các công thức về giới hạn bền, hệ số an tòan.
- Tính tóan.
B. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Một số bài tập và phương pháp giải.
2. Học sinh
- Ôn lại định luật Hooke và các công thức về giới hạn bền và hệ số an tòan.
3. Gợi ý ứng dụng CNTT
- Chuấn bị bài tập và các phương án giải.
C. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC
Hoạt động 1: (……phút )Kiểm tra bài cũ
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS
- Nêu câu hỏi về định luật
Hooke, các công thức về giới
hạn bền và hệ số an toàn.
- Nhận xét câu trả lời của
HS.
- Phát biểu định luật Hooke
và viết các công thức lên
bảng.
- Nhận xét câu trả lời của
bạn.
Hoạt động 2(………phút) Tóm tắt kiến thức và phương phápgiải
Hoạt động của giáo
viên
Hoạt động của học
sinh
Bài ghi của HS
- Gọi học sinh tóm tắt
các kiến thức của bài.
- Vạch ra phương pháp
giải bài tập của bài.
- Tóm tắt kiến thức
- Tiếp nhận thông tin.
Hoạt động 3: Vận dụng giải bài tâp số 3 SGK
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS
- Gọi học sinh đọc đề và phân
tích đề bài.
- Gọi học sinh xác định dữ
liệu cho và xác định đại
lượng cần tìm.
- Định hướng giải cho học
sinh.
- Gọi một HS vạch kế họach
giải.
- Gọi một học sinh khác nhận
xét.
- Giáo viên chốt lại lời nhận
xét.
- Đọc đề bài.
-Thực hiện theo yêu cầu.
- Tiếp nhận thông tin.
- Một học sinh vạch kế họach
giải.
- Cả lớp nghe.
- Tiếp nhận thông tin
Hoạt động 4: Giáo viên kết hợp với học sinh giải.
Hoạt động của giáo
viên
Hoạt động của học sinh Bài ghi của HS
- Gọi học sinh viết
biểu thức định luật
Hooke.
- Hướng dẫn học sinh
suy ra độ biến dạng
tương đối.
- Hướng dẫn học sinh
thay số và thực hiện
tính tóan.
-
l
l
SE
lkF ∆=∆=
0
l
l
SE
lkF ∆=∆=
0
SE
F
l
l
=
∆
0
22102
0
)10.5.(4.14.3.10.7
3450.44
−
===
∆
dE
F
SE
F
l
l
π
%10.25.0
2
0
−
=
∆
l
l
Hoạt động 5(………phút) Hướng dẫn về nhà.
Hoạt động của giáo
viên
Hoạt động của học
sinh
Bài ghi của HS
- Nêu câu hỏi và bài tập
về nhà
- Yêu cầu học sinh
chuẩn bị cho bài sau.
- Ghi câu hỏi và bài tập
về nhà
- Những sự chuẩn bị
cho bài sau.