Bài giảng bài các nguyên lí của nhiệt động lực học vật lý 10 (3)

?

NHC LI KIN THC C

? Ni nng ca mt vt hoc mt h l
gỡ?

?

Câu nào sau đây không đúng khi nói về
nội năng?

A. Nội năng là một dạng năng l-ợng.
B. Nội năng có thể chuyển hóa thành các dạng năng l-ợng khác.
C. Nội năng là nhiệt l-ợng của vật.
D. Nội năng của một vật có thể tăng lên hay giảm đi.
ỏp ỏn


?

NHẮC LẠI KiẾN THỨC CŨ

? Nêu các cách làm biến đổi nội năng. Các
cách này giống và khác nhau ở điểm nào?

?

Nhiệt độ của vật giảm là do các nguyên

tử,phân tử cấu tạo nên vật?
A-Ngừng chuyển động
B-Nhận thêm động năng
C-Chuyển động chậm dần đi
D-Va chạm vào nhau
Đáp án


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA
NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
1. Phát biểu nguyên lí
2. Vận dụng

II

NGUYÊN LÍ II NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC


1calo  4,18J
Phát biểu định luật bảo toàn
Năngvàlượng
không
sinhlượng?
ra mà cũng
chuyển
hóatựnăng

không tự mất đi. Nó chỉ chuyển hóa từ
dạng này sang dạng khác hoặc truyền từ
vật này sang vật khác.


Bài 33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

Quan sát thí
nghiệm
bên,
các em hãy:
Cho biết nội
năng
của
lượng
khí
trong
xilanh
biến đổi bằng
cách nào?

Nếu ta cùng lúc thực
hiện công và truyền
nhiệt thì sự thay đổi nội
năng sẽ được diễn tả
như thế nào?

TN1

TN2

TN3


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:
Độ biến thiên nội năng của vật
bằng tổng công và nhiệt lượng
mà vật nhận được.

- Hệ thức: ∆U = A + Q

§é
biÕn
thiªn
néi
n¨ng
cña
vật

NhiÖt
l-îng
mµ
vật
nhËn

C«ng
mµ
vật
nhËn
®-îc


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
Nhận nhiệt

Q>0
Q<0
Vật có nội năng U
Khi nội năng thay đổi
Có trao đổi công và nhiệt lượng

Nhận công

A>0

A<0


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:
Độ biến thiên nội năng của vật

bằng tổng công và nhiệt lượng
mà vật nhận được

- Hệ thức: ∆U = A + Q

Q>0

Q<0

- Quy ước về dấu của các đại
lượng:
∆U > 0: Nội năng của vật tăng;
∆U < 0: Nội năng của vật giảm;
Q > 0: Vật nhận nhiệt lượng;
Q < 0: Vật truyền nhiệt lượng;
A > 0: Vật nhận công;
A < 0: Vật thực hiện hiện công.

vật

A>0

A<0


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:

C1: Xác định dấu các đại lượng
Vật thu nhiệt:

Q>0

Nội năng của vật tăng: U>0
Vật thực hiện công:

A<0


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:

C2: Các hệ thức sau diễn tả những quá trình nào?
U=Q

Truyền nhiệt

Q>0 Vật thu nhiệt

Q<0 Vật tỏa nhiệt

∆U=Q khi Q>0 :

Nhận nhiệt lượng để tăng nội
năng.
∆U=Q khi Q<0 :
Truyền nhiệt lượng cho vật khác
làm nội năng bị giảm.


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:

C2: Các hệ thức sau diễn tả những quá trình nào?

U=A
A>0
A<0

Thực hiện công
Vật nhận công
Vật sinh công

∆U=A khi A>0:

Nhận công làm tăng nội năng.
∆U=A khi A<0:
Thực hiện công lên vật khác
làm nội năng bị giảm.

§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:

C2: Các hệ thức sau diễn tả những quá trình nào?

U=Q + A

Truyền nhiệt
và thực hiện
công

Q>0

Vật thu nhiệt

A<0

Vật sinh công

∆U=Q+A khi Q>0 và A<0
Nhận nhiệt lượng và
thực hiện công làm nội
năng bị thay đổi.

§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:

C2: Các hệ thức sau diễn tả những quá trình nào?
U=Q + A

Truyền nhiệt
và thực hiện
công

Q>0

Vật thu
nhiệt

A>0

Vật nhận
công

∆U=Q+A khi Q>0 và A>0:
Nhận nhiệt lượng và công
làm tăng nội năng.

§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:

Người ta cung cấp cho khí trong một xilanh nằm ngang nhiệt
lượng 1,5 J. Khí nở ra đẩy pittông đi một đoạn 5cm với một
lực có độ lớn là 20 N.Tính độ biến thiên nội năng của khí .
Tóm tắt
Q=1,5J
l=5 cm=0,05 m
F=20 N

U  ?

Công mà chất khí thực hiện có độ lớn là :
A= F.l = 20. 0,05 = 1J
Vì khí nhận nhiệt lượng và thực hiện công
(Q>0 và A<0) , nên theo nguyên lí I NĐLH , ta
có :

U  Q  A  1,5  1  0,5J


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:

p
p2

2

2. Vận dụng
Trong quá trình đẳng tích , cho chất
khí chuyển từ trạng thái 1 ( p1, V1, T1)
sang trạng thái 2 ( p2, V2 , T2 ) :
V1=V2

Hãy chứng minh rằng: U=Q

p1

1

V1=V2

Ta có:

V

U=A + Q

Vì V1= V2  V=0 nên A = 0

Do đó: U=Q
Biểu thức của
nguyên lí I NĐLH
Như vậy, trong quá trình đẳng tích nhiệt lượng mà chất
khí nhậntrong
đượcquá
chỉ trình
dùng để làm tăng nội năng của vật. Quá
đẳnglàtích
trình đẳng tích
quá trình truyền nhiệt.


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:

p

2. Vận dụng
Trong quá trình đẳng áp , cho chất
khí chuyển từ trạng thái 1 ( p1, V1, T1)
sang trạng thái 2 ( p2, V2 , T2 ) :
p1=p2=p

A  0, Q  0

1

2

V1

V2

p

V

Biểu thức của nguyên lí I NĐLH trong quá trình đẳng áp:
U=A + Q
Trong quá trình đẳng áp,nhiệt lượng mà chất khí nhận
được một phần làm tăng nội năng của nó, một phần biến
thành công.


§33: CÁC NGUYÊN LÍ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
I

NGUYÊN LÍ I NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC

1. Phát biểu nguyên lí:
p
p2

2. Vận dụng
Trong quá trình đẳng nhiệt , cho chất

khí chuyển từ trạng thái 1 ( p1, V1, T1)
sang trạng thái 2 ( p2, V2 , T2 ) :

T1  T2  U  0

1

2

p1

V1

V2

V

Biểu thức của nguyên lí I NĐLH trong quá trình đẳng nhiệt:
A+Q=0
Trong quá trình đẳng nhiệt, toàn bộ nhiệt lượng truyền cho
chất khí được chuyển thành công.


Câu 1: Trong quá trình chất khí nhận nhiệt và sinh công
thì Q và A trong hệ thức ∆U = A + Q phải có giá trị nào
sau đây?
A. Q < 0 và A > 0;

B. Q > 0 và A > 0;

C. Q > 0 và A < 0;

D. Q < 0 và A < 0;

Câu 2: Trường hợp nào sau đây ứng với quá trình đẳng
tích khi nhiệt độ tăng?

A. ∆U = Q với Q > 0;

B. ∆U = Q + A với A > 0;

C. ∆U = Q + A với A < 0;

D. ∆U = Q với Q < 0;


?

Câu 3:Trong các hệ thức sau, hệ thức nào diễn tả
quá trình nung nóng khí trong một bình kín khi
bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình?
A. U = A

B. U = 0
C. U = Q + A
D. U = Q


?

Người ta truyền cho khí trong xilanh nhiệt lượng
100 J. Khí nở ra thực hiện công 70 J đẩy pittông
lên. Độ biến thiên nội năng của khí là:
A. 170 J

Hướng dẫn

B. 30 J

Theo đề : Q = 100 J ; A = - 70 J

C. - 30 J

Theo nguyên lí I NĐLH ta có:

D. - 170 J

U = Q + A = 100 – 70 = 30 J


* Làm bài tập còn lại trong sách giáo khoa và trong
sách bài tập.
* Học thuộc bài và các công thức để chuẩn bị cho
ôn tập chương và làm bài tập.