Bài giảng bài nội năng và sự biến thiên nội năng vật lý 10 (12)

I. NỘI NĂNG:
1. Nội năng là gì?
Các phân tử chuyển động
hỗn độn không ngừng.

Giữa các phân tử có lực
tương tác

động năng phân tử
+
thế năng phân tử
║

Nội năng
Nội năng: Tổng động năng và thế năng của các phân
tử cấu tạo nên vật.
kí hiệu : U (Jun)


Nội dung thuyết động học phân tử gồm có
những nội dung nào?
Các chất được cấu tạo từ những hạt riêng
biệt gọi là phân tử, nguyên tử. Giữa các
nguyên tử, phân tử có khoảng cách.
Các phân tử, nguyên tử chuyển động
không ngừng. Nhiệt độ của vật càng cao thì
các nguyên tử, phân tử cấu tạo nên vật
chuyển động càng nhanh.

Các phân tử, nguyên tử tương tác với nhau

bằng lực hút và lực đẩy phân tử.


1. Động năng là gì?
Động năng là năng lượng mà vật có được do
chuyển động.
2. Thế năng là gì?
Thế năng là năng lượng mà hệ có được do
tương tác giữa các phần, các vật của hệ.

3. Cơ năng là gì?
Cơ năng của một vật bằng tổng động năng
và thế năng của nó. Cơ năng được bảo toàn.


C1: nội năng của một vật phụ thuộc vào
những yếu tố nào?
Các phân tử chuyển động
Thay
đổi
Nhiệt độ
hỗn độn không ngừng
Động năng của các phân tử thay đổi.
Thể tích

Thay đổi

khoảng cách giữa
các phân tử thay đổi
thế năng tương tác thay đổi.

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


Câu hỏi C2 SGK/170?
Các phân tử khí được coi là chất
điểm và chỉ tương tác với nhau khi va
chạm gọi là khí lí tưởng.
Khi không va chạm có thể bỏ qua
tương tác phân tử do đó không có thế
năng phân tử nên nội năng chỉ còn động
năng phân tử hay U = f (T).


2. Độ biến thiên nội năng
- Phần nội năng tăng lên hoặc giảm xuống trong
một quá trình.
- Kí hiệu: ∆U= U2-U1

∆U > 0  U2 > U1
∆U < 0  U2 < U1
II. Các cách làm thay đổi nội năng:
1. Thực hiện công
2. Truyền nhiệt


Hãy tìm cách làm thay đổi nội
năng của miếng kim loại?
Bỏ vào nước

cốc nước sôi
Cọ xát

Nhiệt độ của tấm
kim loại tăng.

Nhiệt độ của tấm
Kim loại tăng

Nội năng tăng

Nội năng tăng
Thực hiện công, dẫn
đến thay đổi nội năng

Nước sôi

Truyền nhiệt, dẫn
đến thay đổi nội năng


Hãy tìm cách thay đổi
nội năng của khối khí
trong xilanh

Khí trong xi
lanh nóng lên

Nén pittông
xuống để giảm

thể tích

Giảm khoảng
cách giữa các
phân tử

Cho tiếp xúc
với nguồn nhiệt

Nội năng tăng

Chưa nén Sau khi
pittông nén pittông

Truyền nhiệt, dẫn đến
thay đổi nội năng.

Nội năng tăng
Thực hiện công, dẫn đến thay đổi nội năng.


Có hai cách làm thay đổi nội năng
thực hiện công và truyền nhiệt.
1. Thực hiện công
+ Ngoại lực thực hiện công lên vật.
+ Có sự chuyển hóa từ dạng năng lượng khác
sang nội năng
2. Truyền nhiệt
a. Quá trình truyền nhiệt.
Trong 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


b. Nhiệt lượng
Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng trong quá
trình truyền nhiệt. U = Q
Q: Nhiệt lượng
U: độ biến thiên nội năng
* Nhiệt lượng mà một lượng chất rắn hoặc lỏng thu vào
hay tỏa ra khi nhiệt độ thay đổi:

Q = mc t
Trong đó:
Q: Nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J)
m: khối lượng (kg)
c: nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
t: độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc K)

*Chú ý:
Qthu = mc(t2 –t1)
Qtỏa = mc(t1 – t2)
t1: nhiệt độ ban đầu

t2 : nhiệt độ lúc sau


So sánh quá trình thực hiện công và truyền nhiệt:
SỰ THỰC HIỆN CÔNG

SỰ TRUYỀN NHIỆT

- Ngoại lực không thực
- Ngoại lực thực hiện
hiện công lên vật.
công lên vật.
- Không có sự chuyển hóa
- Có kèm theo sự biến đổi
năng lượng từ dạng này
dạng năng lượng
sang dạng khác. Chỉ có sự
(ví dụ: từ cơ năng sang truyền nội năng từ vật này
nội năng)
sang vật khác.


Mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt
trong các hiện tượng sau đây:

Hình a. Dẫn nhiệt

Hình b. Đối lưu


Mô tả và nêu tên các hình thức truyền nhiệt
trong các hiện tượng sau đây:

Hình c. Bức xạ nhiệt

Ôn tập
Nội năng là gì?
 Các cách làm thay đổi nội năng của một vật?
 Nhiệt lượng là gì?



Bài Tập:
Câu 1: Nội năng của một khí lí tưởng có tính
chất nào sau đây?
a. Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ
b. Phụ thuộc vào thể tích
c. Phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích
d. Không phụ thuộc vào nhiệt độ và thể tích


Câu 2: Đun nóng khí trong bình kín. Kết luận
nào sau đây sai?
a. Nội năng của khí tăng lên
b. Thế năng của các phân tử khí tăng lên
c. Động năng của các phân tử khí tăng lên
d. Đèn truyền nội năng cho khối khí


Câu 3: phát biểu nào sau đây không đúng?
a. Nội năng là một dạng năng lượng
b. Nội năng thay đổi do quá trình thực hiện
công
c. Nội năng thay đổi do quá trình truyền
nhiệt

d. Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên nội năng
của hệ


Câu 4: 100g chì được truyền nhiệt lượng 260J. Nhiệt
độ của chì tăng từ 150C đến 350C. Tính nhiệt
dung riêng của chì (J/kg.độ)
a. 2600

c. 65

b. 130

d. một giá trị
khác

Hướng dẫn

Q
260
Q  mct  c 

 130 (J/Kg.độ)
mt 0,1.20


Câu 5: Điều nào sau đây là sai khi nói về
nội năng ?
A. Có thể đo nội năng bằng nhiệt kế
B. Đơn vị của nội năng là J

C. Nội năng gồm động năng và thế năng của
các phân tử cấu tạo nên vật
D. Nội năng phụ thuộc vào nhiệt độ và thể
tích của vật