Vật lý 10 nâng cao - NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC pot

NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG
LỰC HỌC

A. MỤC TIÊU
1. Kiến thức
- Hiểu được khái niệm nội năng, nghĩa là biết được:
 Hệ đứng yên vẫn có khả năng sinh công do có nội năng.
 Nội năng bao gồm các dạng năng lượng nào bên trong hệ
 Nội năng phụ thuộc vào các thông số trạng thái nào của hệ?
- Hiểu được nguyên lý I nhiệt động lực học, biết cách phát biểu nguyên
lý thứ nhất, biết cách sử dụng phương trình của nguyên lý.
2. Kỹ năng
- Giải thích được khi nào nội năng biến đổi, biết cách biến đổi nội năng.
- Sử dụng được nguyên lý thứ nhất để giải một số bài tập.

B. CHUẨN BỊ
1. Giáo viên
- Một số thí nghiệm làm biến đổi nội năng.
- Một số bài tập sau bài và SBT.
2. Học sinh
- Ôn lại các khái niệm về công, nhiệt lượng, năng lượng.

C. TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC

Hoạt động 1 (………phút) : KIỂM TRA BÀI CŨ
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến
của HS
Nội dung chính của bài
© Nêu câu hỏi về cơ
năng, sự biến đổi cơ
năng.

- Nhận xét câu trả lời.

- Cơ năng là gì? Phát
biểu định luật bảo
toàn cơ năng.
- Nhận xét câu trả lời
của bạn.


Hoạt động 2 (………phút) : NỘI NĂNG VÀ CÁCH LÀM BIẾN
ĐỔI NỘI NĂNG.
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến Nội dung chính của bài
của HS
- Hãy mô tả thí nghiệm
đun nước, nắp ấm bật ra
và yêu cầu HS nhận xét.
© Tìm sự phụ thuộc của
nội năng. (Gợi ý cho
HS)
- NĐLH không quan
tâm đến bản chất của
nội năng cũng như giá
trị tuyệt đối của nội
năng mà chỉ quan tâm
đến sự biến thiên của
nội năng trong quá trình
biến đổi của hệ.

- Yêu cầu HS tìm cách

làm biến đổi nội năng
của hệ và cho ví dụ
- Tìm quan hệ giữa
- quan sát và rút ra
nhận xét.
- Nêu được sự phụ
thuộc của nội năng
vào nhiệt độ và thể
tích.








- Nêu hai cách và cho
ví dụ.

- Nhắc lại
1J = 0,24cal
1. Nội 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.

- Kí hiệu : U, đơn vị Jun (J)
- Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ
và thể tích của hệ U = f(T, V)


2. Hai cách làm biến đổi nội năng

a) Thực hiện công:
- Trong quá trình thực hiện công
có sự chuyển hóa từ một dạng năng
lượng khác sang nội năng.
VD : + cọ xát một miếng kim loại
nhiệt lượng và công.



1cal = 4,19J trên mặt bàn, miếng kim loại nóng
lên, nội năng của vật tăng.
+ Nén khí hay cho khí dãn
nở, thể tích khí thay đổi, nội năng
khí biến thiên.
Thực hiện công
Cơ năng Nội năng


b) Truyền nhiệt lượng
- Trong quá trình truyền nhiệt có
sự truyền nội năng từ vật này sang
vật khác.
- Số đo sự biến thiên nội năng

trong quá trình truyền nhiệt là nhiệt
lượng
Q = U
- Công thức tính nhiệt lượng
Q = mct
Q : nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra.
(J)
m : khối lượng chấ
t
(kg)
c : nhiệt dung riêng của chấ
t
(J/kg.K)
t : độ biến thiên nhiệt độ. (
o
C
hay K)

c) Sự tương đương giữa công và
nhiệt lượng.

Hoạt động 3 (………phút) : NGUYÊN LÝ I NHIỆT ĐỘNG LỰC
HỌC
Hoạt động của GV Hoạt động dự kiến
của HS
Nội dung chính của bài
– Thông báo : đó là sự vận
dụng định luật bảo toàn và
chuyển hóa năng lượng
vào các hiện tượng nhiệt.

– Cho HS đọc SGK phần
- Đọc phần 3 trong
SGK, tìm hiểu
nguyên lý I nhiệt
động lực học. Ghi
nhận công thức
3. Nguyên lý 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
3, tìm hiểu nguyên lý I.
– Hướng dẫn HS tìm ra
biểu thức của nguyên lý
và phát biểu, chú ý phần
quy ước dấu.





(58.2)
- Phát biểu nguyên lý
I

các hiện tượng nhiệt.
a) Phát biểu – công thức
Độ biến thiên nội năng của hệ
bằng tổng đại số nhiệt lượng và
công mà hệ nhận được.

U = Q +
A
trong đó :
U : độ biến thiên nội năng của
hệ.
Q, A : các giá trị đại số

b) Quy ước về dấu
Q > 0 : hệ nhận nhiệt lượng
Q < 0 : hệ nhả nhiệt lượng Q
A > 0 : hệ nhận công
A < 0 : hệ sinh công A
c) Phát biểu khác của nguyên lý I
NĐLH

H
Q < 0
Q > 0
A

>
0

A

<
0

Q = U –
A

Nhiệt lượng truyền cho hệ làm
tăng nội năng của hệ và biến
thành công mà hệ sinh ra.
“– A” là công mà hệ sinh ra cho
bên ngoài.

D. CỦNG CỐ :
- Trả lời các câu hỏi từ 1 – 3 trong SGK trang 291.
- Làm bài tập 1 – 3 SGK trang 291.
- Yêu cầu HS đọc thêm “Thí nghiệm của Joule về sự tương đương giữa
công và nhiệt lượng” ở trang 292 SGK.