bai 33: các nguyên lí nhiệt động lực học

KIEÅM TRA BAØI CUÕ

Câu 1: Nội năng là gì? Độ biến thiên nội
năng là gì?
- Nội năng của một vật phụ thuộc vào đại
lượng nào?
- Nội năng của khí lí tưởng phụ thuộc vào
đại lượng nào?


Câu 2: Có mấy cách làm thay đổi nội năng
của một vật (nêu cụ thể từng cách)?



I- Nguyên lí I của nhiệt động lực học
1. Phát biểu nguyên lí

Cácnăng
nhóm
tìm tổng
hiểucông
nội và
Độ biến thiên nội
của hãy
hệ bằng
nhiệt lượng màdung
hệ nhận
được. lí I nhiệt động
nguyên
học

= A+
Q
Biểu thức : ∆U lực

sau đó cử đại diện
nhóm lên trình bày


Quy ước về dấu :
Q > 0 : Vật nhận nhiệt lượng
Q < 0 : Vật truyền nhiệt lượng
A > 0: Vật nhận công
A < 0 : Vật thực hiện công


Từ biểu thức nguyên lí I nhiệt động lực học: ∆U = Q + A

Câu C1: Xác định dấu của các đại lượng trong hệ
thức của nguyên lí I NĐLH cho các quá trình vật thu
nhiệt để tăng nội năng đồng thời thực hiện công .


Câu C2 Các hệ thức sau đây diễn
tả quá trình nào?

Chú ý vào câu hỏi C2 và trả lời
a, ∆U = Q khi Q > 0 ; khi Q < 0

a, ∆U = Q khi Q > 0 ; khi Q < 0 .
b,∆U = A khi A > 0 ; khi A < 0 .

c,∆U = Q + A khi Q > 0 và A < 0.
d,∆U = Q + A khi Q > 0 và A > 0.

∆U = Q là quá trình truyền nhiệt : khi Q > 0 vật nhận nhiệt lượng
khi Q < 0 vật truyền Nhiệt lượng

b, ∆U = A khi A > 0 ; khi A < 0 .
∆U = A là quá trình thực hiện công : Khi A > 0 Vật nhận công
Khi A < 0 Vật thực hiện công

c, ∆U = Q + A khi Q > 0 và A < 0.
Đây là quá trình vừa truyền nhịêt vừa thực hiện công khi Q > 0
Vật nhận nhiệt khi A < 0 vật thực hịên công
d, ∆U = Q + A khi Q > 0 và A > 0.
Đây là quá trình vừa truyền nhịêt vừa thực hiện công khi Q > 0
Vật nhận nhiệt khi A > 0 vật nhận công


2.Vận dụng
Ví dụ 1
Trong các hệ thức sau, hệ thức nào diễn tả quá trình đun nóng
khí trong một bình kín khi bỏ qua sự nở vì nhiệt của bình?
A. ∆ U = A ;

B. ∆ U = A + Q ;

.C. ∆ U = 0 ;

D. ∆ U = Q ;

Đáp án D là đáp án đúng

Ví dụ 2
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 ;

Đáp án đúng : C


CHỨNG MINH ∆U = Q ? VỚI H.33.2
Kết luận : Trong quá trình đẳng tích nhiệt lượng

mà chất khí nhận được chỉ làm tăng Nội năng
của vật quá trình đẳng tích là quá trình truyền
Chứng minh
∆U = Q từ hình vẽ ta có :Do thể
nhiệt
Tích chất khí không đổi(V1= V2) khi chuyển từ trạng thái 1
sang trạng thái 2 như hình 33.2 nên chất khí không thực
hiện công nên : A = 0 (1)

P

Mặt khác theo nguyên lí I nhiệt động lực học : ∆U = Q + A(2)
(1) và(2) suy ra ∆U = Q
2

P2

P1

1

0

V1 = V2

Hình vẽ
33.2

V


Quaù trình ñaúng aùp
A = p.∆V = p.(V2 − V1 ) > 0

P

p

0

1

2

V1

V2

KL: Nhiệt lượng mà chất
khí nhận được 1 phần làm
tăng nội năng của nó và 1
phần biến thành công.
V


Quaù trình ñaúng nhieät
Vậy: biểu thức của nguyên
lý thứ nhất của NĐLH trong
quá trình này có dạng:
Q=A
KL: Toàn bộ nhiệt lượng
truyền cho chất khí được
chuyển thành công

P

1

P1

2

P2

0

V1

V2

V


CUÛNG COÁ
Nguyên lý thứ
nhất của NĐLH
Q = ∆U + A

Quá trình đẳng
tích Q = ∆U
Quá trình đẳng áp
Q = ∆U + A

Quá trình đẳng
nhiệt Q = A


BAØI TAÄP CUÛNG COÁ
5
10
Bài 5/192: Một lượng khí ở áp suất 3. N / m

2

có thể tích 8 l. Sau khi đun nóng đẳng áp khí
nở ra và có thể tích 10 l.
a. Tính công khí thực hiện được.
b. Tính độ biến thiên nội năng của khí, biết
trong khi đun nóng khí nhận được nhiệt
lượng 1000J.


BÀI GIẢI

Cônbiến
g dothiên
chất khí
c hiệ
n. chất khí
Độ
nộithự
năng
của
Áp
ngun
thứ
A =dụng
p.∆V
= p (Vlý2 −
V1I) của NĐLH
5= ∆U + A

−3
−3
Q
A = 3.10 (10.10 − 8.10 )
2 Q − A = 1000 − 600
∆
U
=
A = 6.10 J

∆U = 400 J