Bài 58. Nguyên lí I nhiệt động lực học

Tiết 81- Bài 58-Lớp 10-KHTN

Nguyên lí I nhiệt động lực học

Giáo viên thực hiện: Trần Viết Thắng
Trường THPT Chu Văn An Thái Nguyên


1.Nội năng:
a. Quan sát

* đun nước
* Xăng cháy
* Màng xà phịng

Nhận xét về khả năng thực hiện cơng của các vật?


1.

Nội năng:
a. Quan sát:
b. Nội năng là gì ?

Nội năng là dạng năng lượng bên trong hệ, chỉ phụ
thuộc trạng thái của hệ


I. Nội năng:
1. Nội năng là gì?
- Các phân tử chuyển động hỗn

động năng.
Các phân
tử cấu tạo nên vật có động
độn khơng
ngừng.
+

năng, thế năng khơng? Vì sao?

- Giữa các phân tử có lực tương
tác

Trong nhiệt động lực học, người ta
gọi tổng động năng và thế năng của
các phân tử cấu tạo nên vật là nội
năng của vật. kí hiệu : U (Jun)

thế năng.
║

Nội năng


Nội năng
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.

động năng
phân tử.
+
thế năng
phân tử.
║

Nội năng
của vật


Vậy nội năng của một vật phụ thuộc
vào những yếu tố nào?
vận tốc chuyển động hỗn động
Nhiệt độ Thay đổi
của các phân tử thay đổi
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.

1. Nội năng:
a. Quan sát:
b. Nội năng là gì ?
c. Sự phụ thuộc của nội năng
- Khi nhiệt độ thay đổi: Wđ thay đổi
- Khi V thay đổi, khoảng cách giữa các phân thử thay đổi: Wt thay đổi.
⇒ do đó nội năng U phụ thuộc T và V

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


Độ biến thiên nội năng: (∆U)
Độ biến thiên nội năng của một vật là phần nội năng tăng thêm hay giảm bớt trong một quá trình.

∆U=U2-U1


Các cách làm thay đổi nội năng.
2.Quá trình truyền nhiệt
- Ngoại lực thực hiện cơng
lên vật.
- Có sự chuyển hóa năng
lượng từ cơ năng sang nội
năng.

-Ngoại lực không thực
hiện công lên vật.

-Khơng có sự chuyển hóa
năng lượng từ dạng này
sang dạng khác.


1.

Nội năng:
a. Quan sát:
b. Nội năng là gì ?
c. Sự phụ thuộc của nội năng

2.

Các cách làm thay đổi nội năng.
a. Thực hiện công


II. Các cách làm thay đổi nộiNội
năng
năng vật tăng hay
1. Thực hiện cơng:

giảm ?

Nội năng vật tăng vì nhiệt độ tăng

Ta có mấy cách
làm thay đổi nội
năng?

Có hai cách làm thay đổi Thực hiện
nội năng: Thực hiện côngcông bằng
cách cọ xát
và truyền nhiệt

Ta thực hiện
công bằng
cách nào?


A = F.s.cosα
- Tiến hành và kết quả:

Thể tích khí giảm. Khí nóng lên → U thay đổi.

Thực hiện cơng
bằng cách nào?
Bằng cách thay
đổi thể tích

Nội năng khí có
thay đổi khơng?
Vì sao?


1. Nội năng:
a. Quan sát:
b. Nội năng là gì ?
c. Sự phụ thuộc của nội năng

2.

Các cách làm thay đổi nội năng.
a. Thực hiện công
b. Truyền nhiệt


Truyền nhiệt lượng:

Vật nóng đỏ
Hơi nước


+ Kết luận:
* Quá trình ngoại lực tác dụng lên miếng kim loại và
khối khí đã sinh cơng làm nội năng của miếng kim
loại và khối khí đã thay đổi gọi là q trình thực
hiện cơng.
* Trong q trình thực hiện cơng có sự chuyển hố
từ một dạng năng lượng khác sang nội năng.

Ví dụ: Cơ năng → U


+ Kết luận:
* Quá trình làm thay đổi nội năng khơng có sự
thực hiện cơng gọi là q trình truyền nhiệt.

* Trong q trình truyền nhiệt khơng có sự chuyển
hố năng lượng từ dạng này sang dạng khác, chỉ có

sự truyền nội năng từ vật này sang vật khác.


b) Nhiệt lượng:
Số đo độ biến thiên nội năng trong q trình
truyền nhiệt gọi là nhiệt lượng, kí hiệu Q (J) .
 U = U2 - U1 = Q
 U: Độ biến thiên nội năng (J)
Q: Nhiệt lượng vật nhận được từ vật khác
hay toả ra cho vật khác (J)


* Cơng thức tính nhiệt lượng

Q = m.c.t = m.c.( t2 - t1 )
m : khối lượng của vật (kg)
Q : nhiệt lượng thu vào hay toả ra (J)
C : nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K)
t : Độ biến thiên nhiệt độ (OC).

Hãy nêu cơng
thức tính nhiệt
lượng của một
lượng chất rắn
hoặc chất
lỏng?


Nhiệt dung riêng của chất khí cịn phụ thuộc vào
q trình truyền nhiệt là q trình đẳng tích (cV) hay

đẳng áp (cP)

*

Q toả = Q thu (đúng trong suốt qúa trình

*

trao đổi nhiệt giữa hai vật)
t = 0 → Q = 0 : Nhiệt lượng chỉ xuất hiện
trong qúa trình truyền nhiệt

Hãy viết phương
trình cân bằng
nhiệt?


* Công là phần năng lượng được truyền từ vật
này sang vật khác trong qúa trình thực hiện cơng.
* Nhiệt lượng là số đo độ biến thiên của nội năng
trong qúa trình truyền nhiệt .

Hãy so sánh sự thực
hiện cơng và sự truyền
nhiệt . So sánh công và
nhiệt lượng. Giống?
Khác nhau ?


Dẫn nhiệt là chủ yếu .

Bức xạ nhiệt là chủ yếu .


Đối lưu là chủ yếu .


1. Nội năng:
a. Quan sát:
b. Nội năng là gì ?
c. Sự phụ thuộc của nội năng
2.

Các cách làm thay đổi nội năng.
a. Thực hiện công
b. Truyền nhiệt
c. Sự tương đương giữa công và nhiệt lượng


1.

Nội năng:
a. Quan sát:
b. Nội năng là gì ?
c. Sự phụ thuộc của nội năng

2.

Các cách làm thay đổi nội năng.

a. Thực hiện công
b. Truyền nhiệt
c. Sự tương đương giữa công và nhiệt lượng

3. Nguyên lý I nhiệt động lực học
+ độ biến thiên nội năng